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Spectroscope horizontal

Dossier IM59002850 réalisé en 2014

Fiche

Instrument d'observation.

Constructeur : Maison DUBOSCQ

Fin XIXème siècle.

Dénominations instrument d'observation
Aire d'étude et canton Nord - Pas-de-Calais - Tourcoing-Nord
Adresse Commune : Tourcoing
Adresse : 80 boulevard Gambetta

Un spectroscope est utilisé pour l'observation du spectre d'émission des sources lumineuses qui nous entourent : soleil, étoiles, éclairage domestique, etc. Il est quelquefois accompagné d'une petite cuve à faces parallèles en verre que l'on place entre une source de lumière blanche et la fente pour observer les spectres d'absorption d'une substance en solution disposée dans la cuve. Lorsque le rayonnement provient directement d’une source lumineuse, le spectre observé est appelé spectre d’émission de la source. Lorsqu'une lumière blanche a traversé une substance absorbant sélectivement certaines radiations, le spectre observé est appelé spectre d’absorption de la substance. Le spectre produit est d'autant plus pur que la fente par laquelle la lumière pénètre est étroite mais l'intensité lumineuse de l'image s'affaiblit dans le même temps : il faut, pour chaque source à analyser, trouver le réglage optimal.

L'instrument de mesure permettant d'obtenir un spectre est appelé spectromètre ou spectroscope : le suffixe « -scope » fait référence à l'observation visuelle, par exemple la projection sur un écran ou bien l'utilisation d'une lunette d'observation, tandis que celui « -métre » indique l'enregistrement du signal produit par un appareil (table traçante, enregistrement électronique, etc.).

La décomposition de la lumière blanche (c'est à dire celle produite par le soleil ou la flamme d'une bougie) en spectre coloré par l'intermédiaire d'un prisme est connue depuis le XIVème siècle. Ce n'est cependant que trois siècles plus tard que Newton met en évidence que le prisme ne transforme pas la lumière blanche en raies colorées mais rend le spectre visible. A partir de ce moment, les expériences vont se multiplier et montrer que les spectres sont caractéristiques des constituants chimiques : chaque matériau, solide ou gazeux, possède un spectre spécifique et unique. Vers 1860, sous la conduite du chimiste Robert Bunsen, on entreprend la rédaction d'un catalogue systématique des spectres des différents éléments chimiques.

Ce spectroscope, dont le nom complet est "spectroscope horizontal à un prisme" a été inventé par Robert Bunzen en 1859. Il figure page 26 du "Catalogue du matériel scientifique des lycées et collèges de garçons" édité par le Ministère de l'Instruction Publique et des Beaux-Arts de 1884, sous l'intitulé "spectroscope" au prix de 300 francs. Il est également présenté dans le catalogue de la maison Duboscq de 1885 (référence 179, page 52), au prix de 300 francs, ainsi que dans celui de 1889 (référence 285, pages 82 - 83), à un prix identique et fait à chaque fois l'objet d'une longue description et d'une planche gravée.

L'exemplaire possédé par le lycée n'est pas signé. Cependant, le piètement est identique à celui du spectroscope à vision directe, qui lui porte le nom de Pellin (successeur de la maison Buboscq) et les planches gravées des catalogues de la maison Duboscq montrent un appareil strictement identique.

Période(s) Principale : limite 19e siècle 20e siècle
Auteur(s) Auteur : Duboscq (Louis) Jules
(Louis) Jules Duboscq (5 mars 1817 - 1886)

Jules Duboscq reprend en 1849 la maison fondée en 1819 par son beau-père, jean Baptiste Soleil, où il avait fait son apprentissage d'opticien. En 1883, il s'associe à Philippe Pellin, ingénieur civil, qui prendra la direction de l'entreprise à la mort de Duboscq en 1886. En 1900, il s'associe à son tour à son fils, Félix, qui dirigera l'entreprise entre 1923, à la mort de son père, et 1940.

L'entreprise est réputée et travaille avec de nombreux savants, dont Fresnel, Arago... Elle équipe aussi bien les universités, que les laboratoires de recherche ou les lycées. Elle est spécialisée dans les instruments d'optique (sources lumineuses, appareils de projection, photométrie, diffraction, réfraction, spectroscopie, colorimétrie...). Mécanicien très doué, on lui doit l'amélioration de nombreux instruments d'optique, mais également la construction de nouveaux appareils comme le régulateur électromagnétique de Léon Foucault, une lampe électrique à arc, un stéréoscope ou encore un saccharimètre. Officier de la légion d'Honneur depuis 1863, il fut promu chevalier en décembre 1885.

Une grande partie de son activité concerne la vente de matériel aux lycées. Ainsi, dans l'avant-propos du catalogue de l'entreprise de 1870, Jules Duboscq dit : « Tous mes efforts, depuis quelques années, ont eu pour but la construction d’instruments que je pourrais appeler populaires, car ils sont destinés à produire les expériences sur une grande échelle et devant un nombreux auditoire. Toute cette partie de l’optique expérimentale était à créer, car (...) les physiciens avaient abandonné la voie des expériences amusantes, comme étant contraire à la dignité de la science et au but que l’on se propose en l’expliquant aux élèves». La dernière page de l'introduction du catalogue de 1885, quant à elle, indique que la maison fournit "tous les appareils qui composent un cabinet de physique. Un catalogue spécial peut être envoyé sur demande (...). Il ne sera fait aucune diminution sur les prix du catalogue. Les frais d'emballage et d'envoi sont à la charge du destinataire, ainsi que les risques de route". Dans ce même catalogue, Duboscq ajoute, à propos des instruments d'optique : "J'ai fait de la construction de ces appareils une spécialité de ma maison (...). Cette spécialisation, en concentrant sur un point particulier toute l'activité de l'intelligence et toute l'habilité de la main, permet d'apporter dans la construction des appareils les dispositions les plus favorables."

Les signatures sur les appareils sont les suivantes :

- Soleil Père : 1819 - 1849

- Duboscq et Soleil : 1849 - 1878

- J. et A. Duboscq : 1879 - 1880

- J. Duboscq : 1880 - 1883

- J. Duboscq et Ph. Pellin : 1883 - 1886

- Ph. Pellin : 1886 - 1900

- Maison Jules Duboscq Ph. et F. Pellin : 1900 - 1911


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Ce spectroscope, qui repose sur un pied tripode en fonte, se compose de trois tubes en laiton, contenant des prismes et lentilles en verre, disposés suivant les médianes d'un triangle dont les sommets sont les extrémités des tubes : un collimateur (dispositif optique, généralement une lentille convergente, qui permet d'obtenir un faisceau de rayons parallèles à partir d'une source de lumière diffuse et qui donne son nom à l'ensemble du tube), une lunette pour observer le phénomène et un second collimateur équipé d'un micromètre (échelle graduée, qui permet de comparer les spectres émis par des sources lumineuses différentes, obtenue en projetant sur la face de sortie du prisme l’image virtuelle d’une mire micrométrique qui vient se superposer au spectre à étudier). Le prisme, dont les faces supérieures et inférieures sont noircies, est fixé sur un disque central, à équidistance des extrémités des tubes. Afin d'éviter toute lumière parasite sur le prisme, celui-ci est recouvert d'un tambour avec trois petites ouvertures rondes situées dans l'axe des tubes. Le collimateur et le micromètre sont fixes, mais la lunette peut tourner légèrement autour du prisme et être élevée ou abaissée. Un petit prisme, placé à l'entrée du collimateur, permet d'obtenir le spectre d'une seconde source de lumière simultanément à celui produit en passant par le prisme principal (et donc de les comparer). Les fentes de largeur variable du collimateur et du micromètre sont obtenues grâce à deux petites plaquettes en laiton aux bords biseautés qui s'écartent latéralement grâce à une petite molette. Le micromètre est éclairé par une source de lumière annexe et on place devant le collimateur la source de la lumière que l'on souhaite étudier, et dont le spectre sera visible dans la lunette.

Dans son catalogue, Duboscq décrit ainsi son appareil : "spectroscope horizontal à un prisme en flint de 60° réglé à la déformation minimum pour la raie D, lunette d'observation horizontale, collimateur à fente variable avec un petit prisme mobile, micromètre transparent, deux bruleurs à gaz, un bec de gaz pour éclairer le micromètre. Cet instrument convient aux observations chimiques : la source lumineuse est un bec de gaz à double courant d'air, dans la flamme duquel on plonge un fil de platine mouillé de la solution à analyser. La fente rectiligne du collimateur est divisée en deux par un petit prisme qui permet de voir simultanément dans la lunette d'observation les spectres produits par deux sources de lumière ; on a ainsi au contact un spectre avec raies spéciales produites par la dissolution à analyser et un spectre normal, comme terme de comparaison. Le micromètre s'éclaire par transparence, son image réfléchie dans la lunette d'observation se voit en même temps que les raies du spectre et sert à en mesurer l'écartement".

Matériaux laiton
fonte de fer
verre
Mesures l : 42.0 cm
l : 38.0 cm
l : 26.0 cm
la : 23.5 cm
h : 39.0 cm

Références documentaires

Documents d'archives
  • Maison Jules Duboscq. Historique et catalogue de tous les instruments d'optique supérieure appliqués aux sciences et à l'industrie, avec 5 planches et 117 figures intercalées dans le texte. Le Mans : typographie Edmond Monnoyer : 1885 - URL : http://cnum.cnam.fr/redir?M20328_221

    Conservatoire National des Arts et Métiers - Paris : CNAM-MUSEE ISO.4-DUB
  • Maison Jules Duboscq. Historique et catalogue de tous les instruments d'optique supérieure appliqués aux sciences et à l'industrie, avec 10 planches et 220 figures intercalées dans le texte. Corbeil : Imprimerie Crété : 1889 - URL : http://cnum.cnam.fr/redir?M20328_222

    Conservatoire National des Arts et Métiers - Paris : CNAM-MUSEE ISO.4-DUB
(c) Région Nord - Pas de Calais - Inventaire général - GIRARD Karine
Karine GIRARD , né(e) GIRARD (02 septembre 1967 - )
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