Page 399 - eco-savoirs pour tous
P. 399
Là, les ondes électriques apparaissaient comme des radiations sem-
blables aux radiations lumineuses, mais avec une longueur d’onde plus
importante. Il constata aussi que les radiations électromagnétiques
avaient un large spectre radiatif. Dans ce spectre, à l’extrémité minimum
des longueurs d’onde se trouvaient les radiations ultraviolettes, suivies
par des longueurs d’onde de plus en plus grandes, jusqu’aux radiations
visibles (c’est-à-dire la lumière), puis venaient les radiations infrarouges
(ce qu’on appela la chaleur rayonnante), et enfin les ondes électriques
(appelées, dès lors, ondes hertziennes, puis ondes radio) qui pouvaient
avoir des longueurs d’onde très grandes.
Les processus d’interprétation de tout cela allaient amener d’autres décou-
vertes. Les physiciens de la seconde moitié du 19 siècle avaient d’emblée
ème
cherché à interpréter selon la mécanique classique la structure et le compor-
tement des différentes entités et substances électromagnétiques. Maxwell et
Hertz imaginaient donc d’abord l’éther électromagnétique comme une subs-
tance mécanique sans doute faite de micro-matière fluide et légère, où se pro-
pageaient les forces et les oscillations électromagnétiques. Dans la mesure où
la chaleur pouvait être conçue comme une agitation thermique des molécules
des corps, la température mesurait l’énergie de cette agitation.
Puis Clausius et Maxwell commencèrent à étudier plus systématique-
ment les relations du mouvement et de la chaleur, en cherchant à cons-
truire des modèles à partir de ceux de substances simples, à savoir les gaz
parfaits. Dans leur modélisation mécaniste, les molécules des gaz étaient
de petites boules qui se heurtaient les unes les autres à l’occasion de chocs
élastiques, et qui heurtaient les parois du récipient dans lequel le gaz était
contenu. Par ce modèle, on réussissait, par exemple, à retrouver l’équa-
tion d’état des gaz parfaits, la loi pV = nRT, si l’on interprétait la pression
p comme l’effet des chocs des molécules avec les parois du récipient, et
la température T comme l’expression de l’énergie cinétique moyenne des
molécules (V étant le volume, n le nombre de moles, et R la constante
des gaz parfaits). Mais il fallait pouvoir extrapoler utilement tout ceci.
Justement, pendant ces expériences, Maxwell observa que les molé-
cules d’un gaz à une température uniforme n’avaient pas toutes la même
vitesse, mais que certaines d’entre elles étaient plus lentes, d’autres plus
rapides, et qu’en général leurs vitesses se distribuaient de façon fortuite
entre les différentes molécules. Il comprit alors que le modèle atomiste
d’un corps macroscopique, ayant à traiter un nombre élevé de molécules,
ne pouvait décrire le comportement des molécules une à une, mais seule-
ment ce qui se produisait globalement et en moyenne.
Marc CARL Eco-Savoirs pour tous rev.1.4 fr © LEAI 399