Pour observer les transitions effectuées par les atomes, on peut encore utiliser la méthode de détection optique, développée initialement en France par Kastler* et Brossel et qui consiste à irradier les atomes avec une onde lumineuse appropriée. La lumière peut aussi être utilisée pour effectuer un pompage* optique, c’est-à-dire une modification de la répartition des atomes entre les états 1 et 2. Cela permet d’effectuer facilement l’observation sur les atomes d’une vapeur et d’éviter la technologie délicate exigée par les jets atomiques. On construit industriellement en France une horloge à pompage optique utilisant les atomes de rubidium. Les meilleures horloges atomiques actuelles ont une stabilité de fréquence voisine de 10– 12, c’est-à-
dire que leur fréquence est définie avec
12 chiffres exacts. Si leur stabilité à très long terme se confirme, elles va-rieront de moins d’une seconde après dix milles années de fonctionnement.
La précision avec laquelle elles permettent de mesurer le temps est bien supérieure à la précision obtenue par les mesures astronomiques.
La recherche horlogère
La perfection des horloges est le domaine des laboratoires nationaux et privés : Laboratoire suisse de recherche horlogère (L. S. R. H.), Centre de recherches collectif de l’industrie horlogère française de Besançon (Ce-tehor), Institut für Uhrentechnik und fein Mechanik de Stuttgart, Institut horloger de Moscou. Aux États-Unis et au Japon, ce sont les grandes firmes horlogères privées qui possèdent leurs propres laboratoires de recherches.
Pour équiper l’aviation supersonique et les stations de surveillance spatiale, la chronométrie moderne exige des systèmes horaires de très haute précision (horloges atomiques de l’Office national d’études et de recherches aérospatiales, à Châtillon-sous-Bagneux).
Une nouvelle unité de temps est née de ces nouvelles horloges. Depuis la XIIIe Conférence générale des poids et mesures (oct. 1967), la définition de la seconde n’est plus la 86 400e partie du jour solaire moyen, mais « la durée de 9 192 631 770 périodes de la radiation correspondant à la transition entre les deux niveaux hyperfins de l’état fondamental de l’atome de césium 133 ».
J. S. et B. C.
F Laser et Maser / Photon / Pompage.
E. von Bassermann-Jordan, Uhren (Berlin, 1914 ; trad. fr. Montres, horloges et pendules, P. U. F., 1964). / Alte Uhren und ihre Meister (Leipzig, 1926). / M. Herrero Garcia, El Reloj en la vida española (Madrid, 1955). / A. Chapuis et F. Robert-Charrue, Grands Artisans de la chronométrie (Éd. du Griffon, Neuchâtel, 1958). /
E. Morpurgo, La Mostra degli orologi antichi a Winterthur (Rome, 1959). / H. Rieben, M. Urech et C. Iffland, l’Horlogerie et l’Europe (Univ. de Lausanne, 1960). / S. Fleet, Clocks (Londres, 1961). / Z. Yusuf, Al-Kindi’s Treatise on Watch-making (Bagdad, 1962). / P. Touchet, R. Miot et J. Renaud, Mémento pratique d’horlogerie élec-
trique et électronique (la Générale Horlogère, 1965). / S. A. Bedini et F. R. Maddison, Mechani-cal Universe (Philadelphie, 1966). / L. C. Balvay, Évolution de l’horlogerie, du cadran solaire à l’horloge atomique (Gauthier-Villars, 1968). /
J. Cumer, R. Gouillou et J. Zakheim, Synchronisation de stations éloignées par simple survol (Office national d’études et de recherches aérospatiales, Châtillon, 1970).
Quelques grandes dates
dans l’histoire de la
chronométrie
IIIe s. av. J.-C. Clepsydres à automates de Philon de Byzance.
Ier s. apr. J.-C. Automates hydrauliques et pneumatiques de Héron d’Alexandrie.
1206 Horloges à eau d’‘Abd al-‘Azīz al-Djazarī.
v. 1250 Horloges à automates de Villard de Honnecourt.
1364 Horloge à foliot et roue de rencontre par Giovanni Dondi (1318-1389).
1553 Horloge planétaire modifiée par Oronce Fine (1494-1555).
1571-1574 Horloge astronomique monumentale construite à Strasbourg par Isaac Habrecht (1544-1620) sous la direction de Konrad Dasypodius (v. 1530-1600).
1657 Pendule battant la seconde, régulateur des horloges, par Christiaan Huygens*
(1629-1695).
1675 Balancier spirale ou « spiral » de Huygens.
1687 Invention de la répétition dans les montres à sonneries par Edward Booth, dit Barlow (1636-1716).
1704 Application de rubis et de pierres précieuses (jewels) pour perfectionner la rotation des pivots des roues d’engrenages par Nicolas Fatio de Duillier (1664-1753).
1710 Horloge marquant les heures iné-
gales selon la longueur du jour et de la nuit par Pierre Fardoil († 1789).
1715 Échappement à ancre à repos de George Graham (1673-1751) ; machine à diviser et à tailler les roues par Pierre
Fardoil.
1721 Pendule compensé de George Graham, pour éliminer les effets thermiques sur le régulateur.
1725 Échappement à cylindre de George Graham.
1726 Pendule à gril bimétallique de John Harrison (1693-1776).
1730 Échappement à chevilles d’Amant, horloger à Paris entre 1730 et 1749 ; horloge « garde-temps » (timekeeper) de John Harrison.
1752 Échappement à détente de Pierre Le Roy (1717-1785).
1753 Échappement à chevilles de Pierre Augustin Caron de Beaumarchais* et de Jean André Lepaute (1720 - 1787 ou 1789).
v. 1755 Échappement libre à ancre de Thomas Mudge (1715-1794).
1759 Échappement à repos, dit « à double virgule », de Beaumarchais.
1760 Bilame de Harrison.
1765 Horloge astronomique donnant l’heure de la marée dans 32 ports par Christopher Pinchbeck (1670-1735).
1766 Chronomètre de marine de Pierre Le Roy.
1768 Voyage d’essais des montres marines de Pierre Le Roy, du Havre à Saint-Pierre de Terre-Neuve, à Salé, à Cadix et à Brest.
1770 Première montre à remontage automatique, dite « à secousses », par Abraham Louis Perrelet (1729-1826).
1775 Compteur ou valet astronomique battant la demi-seconde et sonnant la seconde par Ferdinand Berthoud (1727-1807).
1780 Création de la Perpétuelle, montre à masse oscillante à remontage automatique, par Abraham Louis Breguet (1747-1823).
1792 Montre décimale de Robert Robin (1742-1809).
1793-1794 Pendule astronomique décimale, à seconde, à remontoir et à sonnerie décimale, par Robin (avec sonnerie toutes les dix minutes centésimales).
1800 Régulateur battant la demi-seconde, à cadran universel, par Antide Janvier (1751-1835).
1801 Échappement à tourbillon par Abraham Louis Breguet.
1839 Pendule de Brocot, dont la suspension du balancier est une lame d’acier remplaçant le traditionnel fil de soie.
1842 Horloge astronomique de Strasbourg par Jean-Baptiste Schwilgué (1776-1856) et ses élèves : Albert Ungerer (1813-1879) et Auguste Théodore Ungerer (1822-1885).
1847 Horloge marchant sur le courant électrique par Jean-Paul Garnier (1801-1869).
1868 Montre à 20 francs, première montre à bon marché fiable, par Georges Frédéric Roskopf (1813-1889).
1880 Horloge à remise à l’heure électrique d’Antoine Redier (1817-1892).
1884 Horloge pneumatique, système Eu-gène Bourdon.
1925 Horloge à diapason.
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La Grande Encyclopédie Larousse - Vol. 10
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1929 Asservissement d’un indicateur de temps à une fréquence de résonance de 100 000 Hz par Warren Alvin Marrison (né en 1896).
1931 Montre automatique étanche de H. Wilsdorf.
1933 Horloge à quartz oscillant.
1949-1951 Horloge à ammoniac et horloge au césium de l’Américain Harold Lyons (né en 1913).
1955 Horloge atomique des Britanniques Louis Essen (né en 1908) et J. V. L. Parry.