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1 Ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche scientifique Univers

1 Ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche scientifique Université Saad Dahleb de B l i d a Faculté des sciences Post graduation : Journalisme scientifique. 1ère Promotion. Mémoire sur l’histoire des sciences Sujet proposé par : Pr. Ahmed DJEBBAR. Pr. Bernard MAITTE. Préparé par : Mohammed Tayeb SELT Année Universitaire 2006-2007. 2 Sommaire Introduction La télécommunication avant l’électricité ……………………..……………………....…03 Arrivée de l’électricité ………………………………………………………………..….….04 1-Histoire des ondes hertziennes et les grands pionniers ……………………………..05 • Quelques définitions ……………………………………………………..………….05 • Un peu d’histoire………………………………………………………………….......07 • Propagation des ondes dans l’atmosphère terrestre…………………..…………09 • La transmission des sons avec l’électricité……………………………….....……10 • La transmission des sons avec l’électricité et les ondes ……………………….11 • FM et Transistors …………………………………….…………………..…...…………12 2- Portraits des inventeurs …………………………………….…………….…….…...........13 Conclusion…………………………………………………………………..…….……….19 Bibliographie …………………………………………………………….……………......21 Remerciements…………………..……………………………………………..……………23 3 Introduction Connaissez-vous Thalès de Milet * ? C’était un philosophe, un savant grec. En 600 avant Jésus Christ, il fallait être un grand savant pour énoncer les théorèmes sur la similitude des triangles Mais, quel rapport avec la radio ? Un mot : E L E C T R O N. En effet, Thalès de Milet est l'un des premiers à avoir découvert une des propriétés de l'électrostatique. Vous savez, lorsque vous vous amusez à frotter votre stylo sur votre manche en laine, puis vous attirez de légers débris de papier. A défaut de stylo, Thalès de Milet frottait de l'ambre jaune, cette belle résine fossile dont on fait des bijoux. Elle attire alors des corps légers, mœlle de sureau, etc...Et, en grec ancien, électron désigne l'ambre jaune ! C’est ainsi que l'on doit à Thalès de Milet l'origine des mots : Electricité, Electron, Electronique... De tout temps, les hommes ont éprouvé le besoin de communiquer entre eux, d'échanger des informations : par le geste, la parole, la gravure, l'écriture. La communication à distance fut particulièrement difficile à ses débuts, surtout lorsque les personnes qui voulaient communiquer entre elles ne se trouvaient pas à portée de voix. Divers moyens ont été développés et utilisés pour solutionner ce problème de distance. Que ce soit à l'aide de signaux visuels ou de signaux sonores, l'homme a toujours tenté de vaincre les distances et de mettre en place une transmission rapide de l'information. …………………………………………………………………………………………………....................................... *Il est considéré comme le premier philosophe, scientifique et mathématicien grec. Né à Milet vers l'an 625 et mort vers l'an 547 av. J.-C. Il est aussi vu comme un homme politique, si l'on tient compte de sa participation au groupe des « Sept Sages » du grec antique. 4 La télécommunication avant l’électricité Sans électricité, la transmission des sons à grande distance s'est avérée impossible. Aussi, les hommes eurent-ils recours à des signaux conventionnels, parfois très complexes, qu’en langage moderne nous dirons «codés». C'est ainsi que les Romains, grâce à une série de tours où l'on agitait des feux, apprirent rapidement que " l'herbe allait enfin repousser " : Attila (395-453) le roi des Huns*, était vaincu par leur général Aetius en 451. Les Gaulois, écrit Jules César** dans " La Guerre des Gaules ", avec la voix, pouvaient transmettre une nouvelle à 240 km de distance en une journée. Les Grecs, en utilisant des flambeaux disposés de façon à indiquer les lettres de l’alphabet, grâce à un code établi, communiquaient, au temps d'Alexandre, de l'Inde à la Grèce, en cinq jours. En 1791, Claude Chappe ***inventa le télégraphe optique, de grands leviers au sommet de tours qui permettaient , selon leurs positions l'envoi de 196 signaux différents, les tours étaient éloignées d'environ 12 kilomètres, Le télégraphe optique de Chappe permettait de franchir 720 km en 20 minutes. En 1855, 29 villes françaises étaient desservies, et une ville comme Toulon pouvait recevoir un texte de la capitale Paris en 25 minutes. L'histoire des ondes hertziennes et de la radiocommunication, c'est l'histoire de la communication entre les hommes .Pour que celle-ci devienne universelle, rapide, efficace, il fallut attendre le 19° siècle et que l'on sut fabriquer, utiliser cet " agent puissant, obéissant, rapide, facile qui se plie à tous les usages... Tout se fait par lui, il m'éclaire, il me chauffe, il est l'âme de mes appareils mécaniques. Cet agent, c'est l'électricité ". **** …………………………………………………………………………………………………....................................... *Peuplade originaire d'une région allant de l'Europe de l'Est aux steppes d'Asie centrale . **Un général, homme politique et écrivain Romain, né à Rome vers 100 av. J.-C. et mort le 15 mars 44 av. J.-C. *** Ancien abbés commendataires, 1763 - 1805 passionnés de physique. ****(Jules VERNES, ecrivain français 1828-1905 :( 20000 lieues sous les mers). 5 Arrivée de l’électricité Que de noms, que de savants, que de chercheurs ! Dès l'an 500, les chinois découvrent la boussole mais savaient-ils qu'il s'agissait de magnétisme, phénomène électrique ? Benjamin Franklin (1706-1790) savait, lui, que les éclairs étaient des décharges d'électricité. Il le démontra en 1752 en inventant le paratonnerre. L’allemand Guericke, en 1750, créa la première machine électrostatique. Vers la même époque 1746, le hollandais Musschenbroek* inventait le premier condensateur, la "bouteille de Leyde".Le 18° siècle, comme pour les autres sciences, fut la grande époque du développement soudain de l'électricité. Galvani (fin 18 ème), puis Volta, Coulomb, Ohm, Gramme, Oersted, Watt, Davy, apportèrent leur contribution à cet édifice. Mais, puisque la radiocommunication est notre propos, citons surtout le britannique Michael Faraday (1775-1836), qui établit les lois de l'induction et le français André Marie Ampère (1775-1836)a qui nous devons l'électrodynamique et l’électromagnétisme. En 1837, Samuel Morse**, inventa le télégraphe électrique et l'alphabet qui porte son nom, le code Morse. Grâce à une succession de points et de traits qui pouvaient voyager sur des fils conducteurs, Morse a réussi à transmettre, sur de longues distances et rapidement, des informations qui auraient pris des jours par courrier habituel. Théoriciens, praticiens, ont permis à d'autres chercheurs de découvrir, un jour, les ondes hertziennes, dues à un certain Heinrich Rudolf Hertz. ………………………………………………………………………………………………........................................... *Physicien Hollandais (14 mars 1692 - 19 septembre 1761). **Peintre et physicien Américain né à Charlestown (1791-1872). 6 Histoire des Ondes Hertziennes et les grands pionniers Pour passer du télégraphe à la TSF*, il n'y avait plus qu'à couper le fil et le remplacer par les ondes, qu'il fallut découvrir, créer, utiliser. Quelques Définitions : L’onde est définie comme une propagation à une vitesse donnée d’un phénomène généralement vibratoire sans qu’il y ait pour autant déplacement. En radio, en télévision ou en télécommunication, il s’agit d’ondes électromagnétiques chaque fois qu’un courant électrique vibratoire d’une fréquence donnée traverse un conducteur. Il donne naissance à des champs magnétiques électriques et vibratoires dont les variations vont se propager dans l’espace à la vitesse constante de 300.000 km/s, la distance séparant deux états magnétiques étant la longueur d’onde. Pour essayer de les visualiser, imaginons que l'on jette un caillou dans un bassin dont l'eau est au repos. On va voir se former des vaguelettes concentriques, bien ordonnées, qui se déplacent à vitesse constante depuis le point d'impact, provoquant une perturbation de la surface de l'eau, avec des creux et des crêtes. Il en est de même des ondes électromagnétiques qui sont des perturbations régulières des champs électromagnétiques dans lesquels nous baignons tous en permanence. Ces perturbations se déplacent dans l'espace en trois dimensions, en sphères concentriques, depuis un émetteur vers l'espace environnant, par vagues régulières constituées d'une succession de creux et de crêtes. Elles vont en s'atténuant et s'éloignant du point d'émission, comme les vaguelettes provoquées par le caillou dans l'eau. Leur amplitude va en diminuant, par contre, la distance qui sépare une vague de la suivante reste constante. Cette distance est d'ailleurs variable en fonction de la taille du caillou : petite, si le caillou est petit, elle est grande si le caillou est gros. Il y a ainsi en radio les grandes ondes (gros cailloux), les ondes moyennes (moyens cailloux) et les ondes courtes (petits cailloux). Cette distance s'appelle la période de l'onde. On la mesure en mètres. Et comme il y a une infinité de tailles de caillou, il y a une infinité de distances possibles entre les vagues. Les fréquences : La fréquence de ces ondes, c'est le nombre de crêtes de vagues qui passe devant les yeux d'un observateur attentif en 1 seconde (l'observateur aura mis des lunettes spéciales pour apercevoir ces ondes électromagnétiques, lunettes que l'on appellera "récepteurs hertziens"). S'il voit passer 5 crêtes (ou 5 creux, c'est pareil) en 1 seconde, la fréquence de cette onde est donc de 5 Hertz. S'il en voit passer 5.000 en 1 seconde (il faudrait pour cela être très attentif : ça va très vite), la fréquence de l'onde hertzienne et de 5000 Hertz ou 5 (KHz) ** S'il en voit passer 5 millions (les récepteurs hertziens savent compter très vite), la fréquence sera de 5 (MHz)***. En rajoutant 3 zéros, on arrive aux Gigahertz (GHz) ****. C'est ainsi qu'il existe un nombre infini de fréquences hertziennes : de zéro (on ne voit rien passer, car rien ne passe) jusqu'à l'infini (on ne voit rien non plus, car il en passe un nombre infini et c'est comme s'il ne se passait rien). C'est pourquoi les savants uploads/Litterature/histoire-des-sciences.pdf