Collections

Le musée comprend plusieurs salles d’expositions où sont réunis de nombreux instruments dans un mobilier datant majoritairement de la création de la Faculté des Sciences (site Saint Charles 1911). On peut y découvrir :

• le Cabinet de Physique consacré aux instruments les plus anciens (1860-1900),
• la « Salle Fabry » présentant des instruments d’optique (interféromètres, spectromètres, polariseurs, goniomètres,…), d’électricité (voltmètres, ampèremètres, ponts de résistances,…) et de physico-chimie de la période 1900-1930 dans des vitrines de la même époque,
• la « Salle des calculateurs » consacrée à l’histoire du calcul à l’université de 1950 à nos jours (calculatrices mécaniques, électriques, premiers ordinateurs),
• la « Salle Passé-Présent » dans laquelle on trouve les instruments et le mobilier de la période 1940–1960. C’est également dans cette salle que se déroulent les ateliers « Sciences d’hier et d’aujourd’hui », où l’on peut utiliser simultanément des appareils anciens et contemporains.

Des instruments emblématiques

Voici la présentation de 4 instruments emblématiques de l’Espace muséal Charles Fabry sur les 200 exposés.

L’interféromètre Fabry-Perot (inventaire n°2003)

Cet interféromètre de Fabry-Perot, 2ème instrument construit (le 1er a été détruit lors du bombardement américain sur Marseille le 27 mai 1944), modèle unique en état de marche fabriqué, sur demande et sur les plans de Fabry et Perot, par Amédée Jobin, est constitué de deux miroirs partiellement réfléchissants, parfaitement parallèles, dont les faces réfléchissantes sont en regard. Un miroir est fixe, l’autre peut être déplacé. Des réglages micrométriques permettent d’ajuster de façon très précise le parallélisme de chaque miroir. La position du miroir mobile est repérée par visée de graduations à l’aide de deux lunettes. Les réglages fins étaient effectués par action d’un réservoir d’eau à hauteur ajustable relié à de petites poires en caoutchouc venant déformer des lames métalliques.

Lorsque la lumière traverse les 2 miroirs, une partie traverse sans réflexion, une autre partie fait des allers retours entre les miroirs augmentant d’autant la différence de marche avec la première partie : des interférences lumineuses ont lieu en sortie de l’appareil et forment des anneaux concentriques alternativement brillants (interférences constructives) et sombres (interférences destructives). Ces images peuvent-être observées directement à l’œil, sur un écran, avec une lunette ou sur plaque photographique.
Toute variation soit de la longueur d’onde de la lumière, soit de la différence de marche par variation de la distance entre les miroirs ou du milieu entre les miroirs (température, pression, gaz, hygrométrie) entrainent un défilement des franges d’interférences qui peut-être mesuré.

Pièce maîtresse de l'instrumentation dans le domaine de l'optique, l’interféromètre Fabry-Perot, inventé en haut de la Canebière, a permis par exemple la découverte du LASER, la mesure de la couche d’ozone, de l’éloignement des galaxies, des exoplanètes …

Le Microphotomètre Fabry-Buisson (inventaire n°2018)

C’est un appareil de photométrie qui sert non seulement à étudier la luminosité d’une source, l’éclairement d’une surface, mais aussi comme l’a fait Buisson, le noircissement de clichés photographiques (spectre lumineux par exemple). Ce modèle de laboratoire de 1912, inventé et fabriqué par Fabry et Buisson a été le premier appareil de mesure précise d’absorbance. Sur ce modèle il a été demandé à l’ingénieur constructeur Jobin d’en fabriquer et d’en vendre.

La méthode de mesure consiste à prendre comme plage photométrique la surface d’une lentille qui projette sur la pupille de l’observateur une image de l’absorbance à étudier. Cette image est comparée à celle de la lampe étalon obtenue de la même façon. Les deux plages sont juxtaposées à l’aide d’un cube de Lummer-Brodhum. L’égalité des éclairements est obtenue à l’aide d’un coin absorbant. Le microphotométre de Fabry-Buisson a été inventé à Marseille par Fabry et Buisson en 1912.

Le cœur de calorimètre de Tian  (inventaire n° 3004)

Il sert à mesurer de toutes petites quantités de chaleur. Le cœur du calorimètre est l’endroit où est placé l’échantillon et qui contient, à sa périphérie, la série de thermocouples qui permet la mesure très précise de l’évolution de la température. Le calorimètre de Tian a été inventé à la Faculté des sciences de Marseille en 1922 : calorimètre isotherme à thermopiles (thermocouples) et à compensation.

Les travaux effectués par Tian au début des années 1920 sont à l'origine de la plupart des appareils calorimétriques modernes vendus actuellement. Tian décrit, pour la première fois, son microcalorimètre à compensation en 1922, l'utilisant pour étudier le métabolisme d'insectes. Il perfectionne, avec son étudiant Calvet, cet instrument à thermocouples en 1924 et 1926, en introduisant le montage différentiel et une construction rationnelle des deux éléments calorimétriques jumelés. Edouard Calvet, transforma l'instrument en véritable instrument industriel. Durant ces années, des chercheurs du monde entier venaient à Marseille se former à la microcalorimétrie. Des entreprises se sont créées et ont vendu, et vendent encore, des calorimètres de type Tian-Calvet (par exemple SETARAM).

Le Picoampèremètre Type PA de LEMOUZY (inventaire n° 1345)

Il a pour but principal de mesurer les très faibles intensités électriques sur les circuits à grandes résistances internes. Il est construit autour d’un amplificateur à courant continu et emploie un montage à convertisseur d’impédances dont la résistance d’entrée est pratiquement nulle. Il emploie un montage électronique tripôle breveté dont les trois branches sont rigoureusement équilibrées par des tensions en opposition.

L’entreprise LEMOUZY a été fondée en 1915 par Joseph LEMOUZY, autodidacte alors âgé de 16 ans ! Elle sera spécialisée dans la réalisation de tout ce qui touche à la radio, de la pièce détachée au poste complet et sera toujours à la pointe des nouvelles technologies.

En 1954, devant l’investissement énorme nécessaire pour se lancer dans la construction de téléviseurs en grande série, J. Lemouzy renonce et s’oriente vers la conception et la réalisation d’appareils de mesure de très hautes performances qu'il est quasiment le seul a pouvoir faire. Ces appareils basés sur des tripôles à lampes puis à transistors présenteront des qualités exceptionnelles et on les trouvera dans tous les laboratoires du monde. La société fermera ses portes en 1972, deux ans après la mort de son fondateur.  

Valorisation

L’Espace Muséal Charles Fabry a permis à Aix-Marseille Université d’adhérer au réseau PatSTeC (Patrimoine scientifique et Technique contemporain) et y renseignant, dans cette base nationale, 100 de ses instruments anciens et plus contemporains. Pour l’occasion 300 photographies en haute définition ont été faites. Pour en savoir plus sur le projet PatSTeC, cliquez ici. Ces 100 instruments sont donc consultables en ligne avec leur descriptif. Ils sont également visibles sur le site de la faculté des sciences d’Aix-Marseille Université et sur le site de l’ASEISTE (Association de Sauvegarde et d’Etude des Instruments Scientifiques et Techniques de l’Enseignement).

Contact du responsable
Nicolas Claire : nicolas.claire[at]univ-amu.fr.