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La fontaine lumineuse de Colladon

par Sébastien Forget - 2 avril 2010

La première fontaine lumineuse répertoriée semble être celle de Jean-Daniel Colladon, un contemporain de Fresnel et Maxwell, au milieu du XIXe siècle. La gravure de lʼobjet que nous reproduisons ici est d’ailleurs assez répandue sur le web.

« Colladon est lʼauteur dʼune autre invention célèbre : les fontaines lumineuses. Afin dʼillustrer au mieux les différentes formes que prend un jet dʼeau sortant par des orifices variés, il fait construire vers 1841 un grand vase de 7 mètres de hauteur dont une des faces est munie dʼune ouverture sur laquelle se vissent différents diamètres dʼembouchure pour varier la taille des jets. Sur la face opposée, il installe une lentille convexe destinée à concentrer un faisceau lumineux destiné à éclairer la base du jet. Les rayons lumineux traversent la lentille et le vase vers lʼouverture où sʼéchappe le liquide. Le résultat est étonnant : « la lumière circule dans ce jet transparent, comme dans un canal, et en suit toutes les inflexions », écrit Colladon. Grâce à son dispositif, le savant genèvois démontre du même coup que la trajectoire de la lumière piégée nʼest pas forcément droite comme on le croyait jusqu’ici, mais quʼelle peut aussi être courbe. » dit Stéphane Fischer, du Musée dʼhistoire des sciences de Genève (2010).

Notons qu’une expérience similaire fut réalisée dès 1840 par Jacques Babinet. Ce dernier expliqua même comment le principe du guidage de la lumière pouvait s’étendre à des cylindres de verre courbés, anticipant ainsi les futures fibres optiques…

Les premières expériences se font grâce à la lumière du Soleil. Par la suite d’autres modèles de « fontaines de Colladon », dont notamment le modèle utilisé par le physicien genèvois Auguste de la Rive (1801-1873) dans ses cours de physique à l’Académie, fonctionnent à la lampe électrique à arc. L’invention de Colladon séduit les milieux artistiques. Sur les conseils de Colladon, l’Opéra de Paris fait installer des fontaines lumineuses décoratives sur la scène du ballet d’Elias et Mysis en 1853. Les fontaines de Colladon de taille géante éclairées à l’électricité sont les attractions des expositions internationales de Glasgow et Paris en 1888 et 1889.

On retrouve aussi la trace de la fontaine de Colladon dans un ouvrage publié en 1907 chez Gauthier-Villars (38884, Paris) par un « constructeur dʼinstruments pour les sciences », intitulé « Les projections scientifiques et amusantes », qui montre la popularité acquise par la fontaine de Colladon. Lʼauteur, G. Massiot, se laisse aller à un lyrisme étonnant :

« Vous vous souvenez de quelle stupéfaction vous a frappé le spectacle des fontaines lumineuses, lorsqu’il s’est, pour la première fois, présenté à vos yeux. Tous les reflets, tous les scintillements qui sommeillent, figés au sein des gemmes précieuses, paraissent s’amplifier, s’accumuler et revivre dans les fines gouttelettes pour donner au regard ébloui et charmé l’impression magnifique d’un ruissellement de pierreries. Les gerbes liquides s’élancent, s’entrecroisent et se brisent, mates comme des jets d’argent, rouges comme des fusées sanglantes, violettes comme des coulées d’améthyste, jaunes d’or comme la trace persistante de topazes miraculeuses. »

Schéma de principe de la fontaine de Colladon

Lʼauteur, emporté dans son élan, propose quelques lignes plus loin :

« Nous allons, si vous le voulez bien, remplacer l’agréable par l’utile et nous nous contenterons de vous montrer comment il est possible, non pas de mettre la lumière en bouteille, mais de la canaliser au sein d’une veine liquide. »

A lʼépoque, il nʼy a bien sûr pas encore de laser, mais cʼest à peu près à la même époque que Fabry et Pérot inventent leur interféromètre à ondes multiples (1909), la première des 3 « briques » nécessaire à la construction du laser. Quelques années plus tard, la deuxième brique est ajoutée par Einstein qui découvre lʼémission stimulée en 1916.

- Retrouvez l’historique de l’invention du laser sur le site www.cnrs.fr/50anslaser.