Les Appareils de mesure du temps

Evolution des appareils de mesure du temps

 

introduction 7 avril, 2010

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horloge20huile.giflarge3679.jpgimages8.jpg761477932010.jpg0700512542.jpghorlogeastronomiquebillet.jpg

 

Introduction

 

Le temps est une grandeur physique; De nos jours son unité légale est la seconde. Le temps est un phénomène périodique qui se reproduit identique à lui même à intervalles de temps réguliers ( exemple: tractation de la lune autour de la Terre; Rotation de Terre autour du soleil).

C’est dès la plus haute antiquité que l’homme a senti le besoin de mesurer le temps ça a toujours été une des préoccupations majeures de l’humanité dès qu’elle réussit à organiser des institutions religieuses, sociales et économiques.  Au début, on mesuraient le temps à l’aide des étoiles et des astres pour évaluer approximativement les différents moments de la journée, depuis L’homme invente continuellement des moyens précis pour se situer dans le temps.

Afin d’assurer leur bonne marche, il était indispensable que l’écoulement du temps pût être déterminé et contrôlé. On établit alors des calendriers pour définir la succession des jours, des mois et des années, et l’on inventa des systèmes variés pour diviser le temps compris dans une journée c’est-à-dire entre le lever et le coucher du soleil. 

 

 

le cadran solaire

Classé dans : Non classé — lesappareilsdemesuredutemps @ 22:17

 

Cadran Solaire

 L’extrémité de l’ombre d’un bâton planté verticalement parcourt un arc : on fabrique un instrument formé d’une tige, et un cadran, horizontal ou vertical, sur lequel sont gravés des traits indiquant l’heure.

 Le cadran solaire est considéré comme un des tout premiers objets utilisés par l’homme pour mesurer l’écoulement du temps .La première « horloge », le gnomon, une sorte de cadran solaire rudimentaire, fut créée au IIIème millénaire avant J.C..
Le cadran solaire le plus ancien
  est égyptien et date de 1500 avant JC. Ce
système est connu dans toutes les civilisations, mais il est imprécis . 

le cadran solaire cadranportableimage : horlegeriepassion.free.fr

 

 

la clepsydre

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Les clepsydres

 

Une clepsydre (étymologiquement, il s’agit d’une voleuse d’eau) inventé par le grec Ctésibios, est un récipient percé dont de l’eau s’écoule. À l’intérieur du récipient, des graduations permettent de mesurer des intervalles de temps, l’heure était indiquée par le niveau d’un flotteur .

Parties d’Égypte, en -1530 les clepsydres se sont répandues chez les Grecs à partir de la seconde moitié du Ve siècle avant J-C puis chez les Romains en 159 avant J-C . C’est le cadran solaire qui a été utilisé pour les graduer.

Ces horloges à eau furent les premiers réveils : elles étaient utilisées dans les monastères pour déclencher une sonnerie aux heures de prière . Les Grecs et les Romains l’utilisaient pour limiter le temps de parole dans les tribunaux ou pour limiter des horaires dans les règlements concernant les services publics.

Elle fut maintes fois perfectionnée jusqu’au XVIIIe siècle pour donner naissance à de véritables horloges à eau.

tem220a1.jpgimage :www.gs-soft.fr/document/temps/tem_220.htm

 

 

les sabliers

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Les sabliers

Le premier sablier apparaît vers l’an 1000, la légende raconte qu’ils ont été inventés afin de limiter le temps de parole des orateurs trop bavards .

Le sablier était peu pratique pour mesurer des longues durées car il fallait le retourner souvent, le bulbe rempli de sable qui était constitué de coquilles d’oeufs pulvérisées (car utiliser du vrai sable était trop grossier), est placée en haut et par l’effet de la gravité, le sable s’écoule lentement et régulièrement dans l’autre. Une fois que tout le sable est dans le bulbe du bas, on peut retourner le sablier pour mesurer une autre période de temps

Il est fiable, précis et peu coûteux ; c’est l’instrument le plus répandu du XIVe au XVIIIe siècle. Il est utilisé essentiellement pour des durées courtes ( pour des fractions d’heures ) dans la marine.

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image : www.creyel-boutique.be

 

 

La bougie

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La bougie

La bougie ,ou la chandelle, pouvait servir à une double utilisation, celle d’éclairer, mais aussi en étant graduée, elle pouvait mesurer le temps.
La chandelle horaire, ou la bougie, dite technique « destructive », fut inventée vers 870 par un roi anglo-saxon, Alfred le Grand. Elle consistait à mesurer la vitesse à laquelle une flamme pouvait brûler une bougie, une corde à nœuds, un bâton ou n’importe quel objet combustible. Il s’agissait d’une simple bougie graduée et conçue pour durer quatre heures. Elles sont toutefois très imprécises et très répandues dans la France médiévale .
En Chine, où ce système de mesure était particulièrement prisée, on frisa l’ultra-sophistication : il n’était pas rare en effet de donner l’heure grâce à un « bateau-dragon », sorte de maquette navale sur laquelle brûlaient des bâtons d’encens dont la combustion déclenchait une sonnerie à intervalles réguliers.

bougie.gifimage: http://histoiredechiffres.free.fr/IE5/calendrier/mesure%20du%20temps.htm#bougies

 

 

 

les horloges

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Les Horloges

Les première horloges mécaniques apparaissent au XIVe siècle. Au début,  il n’y a qu’une aiguille, celle des heures.  Dans ces premières horloges, ce mécanisme est un foliot, simple tige aux extrémités de laquelle sont accrochés deux masses, qui peut osciller horizontalement autour d’un axe vertical la supportant en son milieu.    

♦C’est au 13éme siècle, que les 1ères horloges à poids ( horloges de clocher ou d’ édifices publiques ) apparaissent . Une amélioration rapide de la technique et de l’esthétique a permis de donner naissance à l’horloge dite de maison, mais celle-ci reste encore très peu précise.Les mécanismes, fabriqués jusqu’alors en fer, rouillent et, de ce fait, sont vite remplacés par des mouvements en cuivre.

  ♦1283 en Europe 1res horloges mécaniques: Londres, Dunstable Priory, Bedfordshire. 350-80 1re horloge à  verge , dit à roue de rencontre, comprend un foliot droit, remplacé par un balancier.   Vers 1550 les vis commencent à remplacer les clavettes. L’échappement à verge , dit à roue de rencontre, comprend un foliot droit, remplacé par un balancier. 

  ♦Christian Huygens (1629-95) applique aux horloges un pendule chargé de régulariser leur marche. Ilcharge Salomon Coster de construire la 1re horloge de ce type qui, bientôt, portera le nom dependule. 

♦1826 1re horloge éclairée(église St Bride, Fleet Street, Londres).  ♦1840 1re horloge électrique d’Alexander Bain(Angl., 1811-77). ♦1954 1re horloge atomique .   

image : www.talaos-antiquites.fr/…/horloge-de-cloison et www.ac-nice.fr/…/instrumentsdemesure.htm

 

 

horloge à quartz

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Horloge à quartz

C’est en 1920 qu’on choisit le quartz comme oscillateur, à cause des charges électriques qui apparaissent et disparaissent en permanence à sa surface, au rythme des vibrations (c’est l’effet piézo-électrique).  

La première horloge au quartz a vu le jour en 1930 grâce à Sheibe et Essen First. Elle était constituée de tubes électroniques et avait des dimensions comparables à celles d’un réfrigérateur tourné à l’horizontal. Malgré le fait qu’elle était imposante et coûteuse, l’horloge à quartz a très vite remplacé l’horloge à pendule pour tous les travaux scientifiques qui nécessitent une précision extrême.

Une horloge à quartz possède un dispositif qui met en jeu un oscillateur électrique : le quartz, elles sont alimenté par une pile (celui-ci vibre à une fréquence très précise de 32 768 Hz). Un circuit diviseur de fréquence permet d’obtenir une impulsion par seconde. Les impulsions sont ensuite transmises soit à un système mécanique permettant de faire tourner les aiguilles, soit à un système électronique permettent d’afficher l’heure.

 

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image : ww.clockparts.ca

 

 

 

horloge atomique

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Horloge atomique

 

L’horloge atomique est l’instrument de mesure du temps le plus précis à l’heure actuelle. La date d’invention de l’horloge atomique est 1947 crée par H.Lyons. Cependant depuis 1967, c’est l’horloge atomique à jet de césium développé par Zacharias, qui sert à définir la seconde, l’unité du système international.

La précision d’une horloge atomique est telle, que la dérivation est inférieure à une seconde en 3000 ans. C’est en 1955 que Essen et Parry, grâce aux travaux de N.Ramsey sur une méthode permettant l’amélioration de l’interaction onde électromagnétique-atomes en 1950, réalisèrent l’asservissement d’un oscillateur à quartz par la résonance du césium : la première horloge atomique à jet de césium était née. L’horloge atomique à jet de césium est l’horloge atomique la plus stable et la plus exacte au monde (exacte par définition, étant donné que la seconde est définie par rapport à son fonctionnement). Le fonctionnement d’une horloge atomique repose sur des règles simples de la physique quantique, mais peut s’avérer compliqué à comprendre pour ceux qui n’auraient pas de connaissances dans ce domaine. Comme son nom l’indique, son fonctionnement repose sur les propriétés énergétiques de l’atome.On pourrait se demander quel intérêt y a-t-il à mesurer le temps de manière aussi précise, mais cette précision a son utilité: une des raisons fondamentales est la communication. Les messages envoyés par les satellites sont découpés par tranches de quelques millionièmes de seconde, cela afin de relayer un maximum de communications dans un minimum de temps. Ce découpage nécessite une horloge extrêmement précise, et c’est alors qu’intervient l’horloge atomique.


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Image :
www.miwim.fr

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Image :
www.hautehorlogerie.org

 

 

Le Chronomètre

Classé dans : Non classé — lesappareilsdemesuredutemps @ 22:08

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Le chronomètre

 

C’est un charpentier-horloger Anglais, John Harrison, qui en 1734 construit un énorme chronomètre de marine de 32,5 kg, représenté ci-contre.Il fabrique en 1761, son prototype n°4, nettement plus petit, en forme de montre.
A terre, le Français Pierre Le Roy est considéré comme le père du chronomètremoderne, d’une conception différente de celle de Harrison. 

 

 

Les montres

Classé dans : Non classé — lesappareilsdemesuredutemps @ 22:07

 

Les Montres

OrigineJohn Harrison fut  chargé de créer un instrument pour que la marine anglaise parte à la conquête des océans; il inventa la première montre.

*1905 montre de poche la plus plate du monde.

*Vers 1910 on porte au poignet les premières montres de sautoir. dans un bracelet adapté ; des anses de fil ayant été ajoutées, la montre est directement maintenue par un bracelet du type courroie. 

*1952 montre électrique

*1959 montre électronique.

*Vers 1968 montre à quartz analogique.

*1990 montre-bracelet radioélectrique ; montre radio pilotée Junghans.

*1991 montre-bracelet parlante.

*1993 montre à télécommande ; montre recevant des messages.

 

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