NATURE DE LA LUMIÈRE

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Après ses études à Cambridge et un premier poste de professeur à l'université d'Aberdeen, le physicien écossais James Clerk Maxwell (1831-1879) est nommé professeur au King's College de Londres en 1860. C'est là qu'il obtient ses plus célèbres résultats sur l'électromagnétisme. En 1861 et 1862, il écrit un article titré « Sur les lignes de forces physiques » publié dans le Philosophical Magazine. Dans la première partie publiée en 1861, il explique l'induction électromagnétique par un modèle de petits tourbillons de flux magnétique présents dans un médium hypothétique, mélange de matière ordinaire et d'« éther luminifère ». La seconde partie, publiée en 1862, analyse les phénomènes électrostatiques et les courants de déplacement de charges. Il estime d'abord l'élasticité du médium puis en déduit la relation entre la constante diélectrique, le coefficient d'induction magnétique et la vitesse des ondulations transverses du médium qui dans son modèle portent les actions électriques et magnétiques. Utilisant les résultats des expériences électromagnétiques réalisées en 1856 à Göttingen par Rudolf Kohlrausch et Wilhelm Weber, il en déduit que ces ondes électromagnétiques se propagent à une vitesse de 310 740 km/s dans le vide. Comparant cette valeur à la mesure obtenue en 1849 par Armand Hippolyte Fizeau de la vitesse de la lumière dans l'air (314 858 km/s), il en conclut : « On peut difficilement éviter la conclusion que la lumière consiste en une ondulation transverse du même médium qui est la cause des phénomènes électriques et magnétiques. » Maxwell réalise ainsi l'unification des théories optique et électromagnétique.

—  Bernard PIRE

Écrit par :

  • : directeur de recherche au CNRS, centre de physique théorique de l'École polytechnique, Palaiseau

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Pour citer l’article

Bernard PIRE, « NATURE DE LA LUMIÈRE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 16 octobre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/nature-de-la-lumiere/