L’optique aux 17e et 18e siècles

L’optique, cette discipline qui analyse la lumière et ses propriétés, est un objet d’étude dès le début de l’époque moderne, mais elle connaît un profond renouvellement à partir du 17e siècle. Les ouvrages publiés aux 17e et 18e siècles peuvent être classés en quatre grandes catégories : l’optique géométrique, l’optique instrumentale, la naissance des théories de la lumière et les ouvrages de didactique.

Lunette Huygens

Lunette « sans tuyau » de Huygens – Source Gallica.bnf.fr

Optique géométrique

Johannes Kepler (1571-1630) est considéré comme le fondateur de l’optique moderne. Il a beaucoup contribué aux progrès de la dioptrique, qui étudie la réfraction des rayons lumineux et a été orientée vers l’optique mathématique. C’est lui en effet qui montre que le siège de la vision se trouve dans la rétine, et non dans le cristallin comme on le pensait alors souvent, à la suite d’Aristote. Il propose également la première théorie de la lunette astronomique et étude le foyer de lentilles.

Grâce au Hollandais Snel van Royen, qui énonce la loi exacte de réfaction, une étape importante est franchie. Ce n’est pas lui en revanche qui publie cette théorie ; Descartes, qui s’illustre en particulier dans ses recherches sur l’arc-en-ciel, la reprend dans l’ouvrage Dioptrique.

Optique instrumentale

Dès le début du 17e siècle, sont mis au point de nouveaux instruments d’optique, très utiles en astronomie et en sciences naturelles.

La lunette astronomique est probablement inventée en Hollande et se répand très vite : Galilée en fait une remarquable ; Christiaan et Constantin Huygens sont de très bons constructeurs d’objectifs. L’ajout d’un micromètre perfectionne la lunette, puis c’est le remplacement de la lentille par un miroir qui permet de créer le télescope à réflexion. Certains travaillent sur les couleurs et Euler trouve comment rendre les lentilles achromatiques en 1747.

Le microscope aurait, lui, été mis au point à la fin du 16e siècle. Hooke cherche à le perfectionner et Anton van Leeuwenhoek fait d’excellentes observations avec les microscopes qu’il construit, mais ses contemporains ne voient pas à quel point ses recherches peuvent faire avancer les sciences du vivant.

Théories de la lumière

À la fin du 17e siècle, deux théories de la lumière sont mises au point. Selon Christiaan Huygens, la lumière est constituée d’ondes : il expose dans le Traité de la lumière ses théories de manière remarquable, mais est peu suivi. Newton, qui propose une théorie corpusculaire, rencontre beaucoup plus de succès jusqu’au début du 19e siècle ; pourtant, cette recherche est la partie la plus faible de son œuvre : sa théorie ne donne aucune bonne explication de la double réfaction ; c’est sur l’analyse du spectre visible de la lumière que Newton propose les théories les plus intéressantes.

Ouvrages de didactique

Dans toutes les langues ont été publiés des ouvrages de didactique, preuve de l’intérêt que suscite l’optique au 18e siècle. Par exemple, en France, l’abbé de la Caille publie sur le sujet en français, puis en latin ; l’ouvrage de Robert Smith paraît d’abord en anglais, puis en hollandais et en français.

Le mardi 24 mars à 13h, à la BU du Futuroscope, une Heure du livre ancien sera consacrée aux Traités d’optique publiés à l’époque moderne.
Entrée libre sur inscription préalable

Pour aller plus loin…

Histoire de l’optique / Pierre de Félice.- Paris : l’Harmattan, 2009.- 1 vol. (123 p.).- (Acteurs de la science)

Les sciences mathématiques et physiques à travers le fonds anciens de la Bibliothèque de l’Université de Liège / Elisabeth Sauvenier-Goffin.- Louvain : Ceuterick, 1958-61.- 2 v. : illus. (facsims.).- (Bibliotheca Universitatis Leodiensis. Publications, no. 10, 13)

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