Histoire des Projections Lumineuses

Paire de timbres suédois de 1980, représentant les physiciens GUILLAUME et NERNST, prix Nobel de physique en 1920.

A la fin du XIXe siècle, alors que l’éclairage électrique n’en est qu’à ses balbutiements, un physicien allemand âgé de 34 ans, Walther Hermann NERNST (voir PORTRAITS) dépose en 1895 un brevet très innovateur à propos des lampes d‘éclairage.

        Brevet NERNST n°269.955 du 26 août 1897 – Source INPI

En France, ce brevet est déposé le 26 août 1897 sous le n°269.955, pour un système de « Lumière électrique à incandescence ». Il est complété par le brevet n°271.268 du 13 octobre 1897 pour le « système de préchauffage » et par le brevet n°275.910 du 14 mars 1898 pour la « Fabrication du corps incandescent ».

  Exposition Universelle de 1900 – Source : nernst.de

A l’Exposition Universelle de 1900, qui a lieu à Paris, le pavillon A.E.G. est illuminé par 800 lampes NERNST qui « … eurent un gros succès de curiosité près des visiteurs de l’Exposition. Pour allumer la lampe on mettait d’abord le courant puis on chauffait le bâton de magnésie avec une allumette… C’était cependant un non-sens que d’allumer ainsi une lampe électrique ! » Par la suite NERNST met au point un système de préchauffage « plus pratique » pour allumer la lampe automatiquement.

  Catalogue Leybold’s Nachfolger – Cologne 1900/1905

Ce nouveau type d’éclairage remplace avantageusement l’ampoule électrique mise au point par EDISON une vingtaine d’années auparavant.  « Le filament de des lampes existantes est peu approprié à l’éclairage parce qu’il absorbe en totalité les rayons infrarouge et émet donc de préférence de la chaleur de sorte qu’une faible partie seulement de l’énergie électrique qui le parcourt est récupéré à l’état de lumière. » Extrait du brevet NERNST.

Voir : Invention de l’ampoule électrique

« La différence essentielle entre une lampe EDISON et une lampe NERNST, outre qu’elle est deux fois plus efficace, c’est que le filament de l’une, en charbon, est enfermé dans une ampoule de verre où l’on a fait un vide presque parfait, tandis que l’autre, incombustible, reste exposé à l’air. » Source : Les Projections Lumineuses par René LEBLANC (voir PORTRAITS) aux Editions Edouard CORNELY à Paris 1904.

Voir : APRES L’ECOLE : revue éditée par la librairie E. CORNELY

Source G.V.

Ce filament, incombustible à l’air libre, devient conducteur vers 600°, d’où la nécessité d’équiper le brûleur d’un système de préchauffage, généralement en platine, qui rend le filament d’éclairage conducteur et d’une vive luminosité au bout d’une minute environ. « Le fonctionnement d’une telle lampe serait instable, car un petit accroissement de courant, augmentant la température du filament, accroîtrait sa conductibilité, d’où nouvel accroissement de courant, et ainsi de suite, jusqu’à destruction de la lampe. » C’est pourquoi toutes les lampes NERNST possèdent des résistances en fer contenu dans une ou plusieurs petites ampoules pleines d’hydrogène que l’on prend par erreur pour les ampoules d’éclairage (situées à l’arrière de l’appareil sur la vue ci-dessus).

 Résistances en fer contenues dans une ampoule

D’après le professeur WEDDING « la durée moyenne d’une lampe NERNST est de 700 heures, mais il faut reconnaître qu’au bout de 300 heures, elle commence à baisser considérablement… Cette durée est très inégale, certaines lampes ne fonctionnant que quelques heures… Les soudures du filament semblent être le point faible. » Ces lampes « ont le grand avantage de se brancher sur la canalisation électrique qui existe dans l’appartement » en 110 ou 220 volts (à préciser à la commande) et ne nécessitent pas de refroidissement car elles ont une puissance de 40 à 60 W.

  Source : nernst.de

En Europe, les lampes sont produites par l’Allemand Elektricitaets-Elektricitaets-Gesellschaft (A.E.G.) situé à Berlin. Aux Etats-Unis, NERNST vend son brevet à George WESTINGHOUSE qui fonde en 1901 la Nernst Lamp Company“ située à Pittsburgh.

Il existe plusieurs modèles de lampes NERNST. D’une part les brûleurs de type “borne intensive” (à gauche) et d’autre part les lampes de type “ampoule” (à droite). Ces dernières ressemblent à une ampoule électrique classique avec un globe de verre permettant de diffuser la lumière (donc impropre à la projection) et une douille de fixation. Cependant certains prétendent que l’ampoule « placée dans un appareil à projection, donne des résultats merveilleux comme puissance et comme fixité lumineuse… » à condition que le verre ne soit pas dépoli.

Voir : Les lampes bornes NERNST pour la projection - Fonctionnement d’une ampoule ancienne NERNST

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Au XIXe siècle, l’une des premières réponses aux problèmes de consommation excessive d’alcool en Grande-Bretagne a été la formation de “Temperance Societes”.

  North Wales Temperance Convention 1853

En novembre 1847 une réunion présidée par Ann Jane CARLILE a lieu à Leeds. Durant cette manifestation,  200 enfants signent pour la première fois un “Engagement” à ne plus boire. Ce petit groupe, nommé “Band of Hope”, se développe simultanément dans d’autres régions de Grande-Bretagne.

Journaux de 1853 

En 1855, la “UK Band of Hope Union” est créée avec Stephen SHIRLEY comme premier secrétaire. Son principal objectif consiste à mettre en place des activités pour les enfants afin de les aider à éviter les problèmes d’alcool. Une grande partie du succès de ce mouvement est dû à l’utilisation, novatrice pour l’époque, de techniques modernes telles que la publication de livres de chants pour les enfants, l’édition de petits livrets et dépliants et surtout l’organisation de spectacles de lanterne magique à la fois distrayants et éducatifs. Une grande partie des diapositives que l’on trouve dans les catalogues du début du XXe siècle provient des conférences “Band of Hope”.

    Spectacle donné en 1889 devant près de 1500 enfants par le “Fulham Liberal Club and Institute”

En 1887, “Band of Hope” compte environ un million et demi de membres sur huit millions de jeunes en Grande-Bretagne. Ce chiffre n’est pas satisfaisant et pour le Jubilé, en 1897, on estime à près de 3,5 millions les membres enfants et adultes de “Band of Hope”. Lors de ce Jubilé du cinquantenaire, la reine Victoria devient la patronne de l’organisation et de nombreuses célébrations ont lieu.

   Programme d’une lecture sur l’hygiène de la nourriture et de la boisson

En France, la “Ligue française de l’Enseignement”, créée en 1866, développe aussi tout un programme d’enseignement post-scolaire à destination des enfants.

Voir : La Ligue de l’Enseignement et l’Education Populaire

Les perturbations causées par les deux Guerres Mondiales ont provoqué la disparition de “Band of Hope” qui, comme de nombreuses organisations similaires, a eu du mal à s’adapter au monde chaotique du XXe siècle. Cependant à partir des cendres de l’ancienne organisation s’est développé en 1995 une nouvelle organisation appelée “Hope UK”.

Flatters & Garnett est une entreprise anglaise qui fabriqua des préparations à projeter et du matériel  microscopique pour un usage éducatif durant la première moitié du XXe siècle.

Voir : Introduction aux projections scientifiques

  16-18 Church Road

En 1895, Abraham FLATTERS (voir PORTRAITS) crée une petite entreprise à son domicile situé au 16 Church Road à Longsight près de Manchester, dans laquelle il fabrique des préparations pour microscopes et pour lanternes de projection. Au début des années 1900, FLATTERS devient membre de la “Royal Microscopical Society” où il rencontre Charles GARNETT (voir PORTRAITS) qui fait parie de cette association depuis 1887.

Vues pour microscope fabriquées par Flatters & Garnett Ltd à Church Rd Longsight

En 1901, FLATTERS ayant des problèmes financiers, les GARNETT père et fils s’associent à lui pour fonder une entreprise dénommée Flatters & Garnett Ltd. Le fils, John B. GARNETT, qui est pharmacien, ouvre une pharmacie (chemists shop ou Drug store), au 46 Deansgate, tandis que FLATTERS continue à commercialiser des vues pour microscopes et lanternes fabriquées à son ancien domicile de Church Road. Pendant un certain temps, tout fonctionne bien, mais les coûts de la pharmacie ne sont pas justifiés et les activités effectuées aux deux anciennes adresses sont regroupées au 32 Dover Street, à proximité de l’Université et juste en face de la Manchester High School pour filles.

Vues pour microscope fabriquées par Flatters & Garnett Ltd à Deansgate

En 1906, Flatters & Garnett Ltd emploie une douzaine de personnes. L’entreprise vend un grand nombre de vues pour lanternes concernant tous les aspects des sciences naturelles. Les enseignants du monde entier s’adressent de plus en plus à elle afin d’obtenir ces vues pour microscope et divers accessoires pour la collecte et la préparation d’échantillons.

Quelques temps après, un important désaccord se développe entre FLATTERS et les autres dirigeants de l’entreprise. En 1909 les GARNETTS acceptent de racheter les parts de FLATTERS qui crée, avec d’autres membres de son équipe, Flatters, Milbourne & Mckechnie, une entreprise concurrente sur Church Road. Elle fabrique et commercialise des lanternes ainsi que des diapositives de micro-préparations et des accessoires jusqu’à son échec en 1913, car « FLATTERS n’était malheureusement pas un bon “business man” ! » Il continuera cependant à fabriquer des diapositives jusqu’à son décès à l’âge de 81 ans.

  309 Oxford Road

Après avoir eu certaines difficultés à surmonter le départ de FLATTERS, Flatters et Garnett Ltd déménage de nouveau en 1913 pour des locaux plus vastes au 309 Oxford Road à Manchester, face à l’Université. C’est là que l’entreprise commence à fabriquer des instruments pour la microscopie, mais le première Guerre Mondiale va de nouveau retarder son développement. Durant les années 1920, Flatters & Garnett Ltd accroit son activité de façon constante. La société possède une certaine réputation « pour la fabrication d’appareils bien conçus et fiables ». Elle vend ses produits partout dans le monde.

      Collection Leitzmuseum.org

En 1927, l’entreprise agrandit ses locaux sur Oxford Road et Dover place qui se trouve à l’arrière du magasin d’Oxford road. Suite à cet agrandissement, il devient alors possible d’augmenter la gamme des produits fabriqués dans ses propres ateliers, dont le premier modèle du projecteur de micro-précision. La fabrication de cet appareil est très soignée et de grande qualité, il est totalement en cuivre sauf la base du pied qui est en fonte. Il sera produit durant plus de 20 ans avec peu de changements par rapport au modèle initial. Ce “Micro-projector” fut reconnu par de nombreux experts comme un instrument de premier plan dans sa catégorie. De très nombreux appareils ont été utilisés dans les écoles, les universités, les hôpitaux, etc. du monde entier.

Le 20 décembre 1937, un sérieux incendie survient dans les locaux de Wynnstay House, acquis en 1932. « Il a détruit complètement les laboratoires chimiques et microscopiques, mais un nombre considérable de diapositives a put être sauvé. Le département de photographie et de vues pour projection n’a été que légèrement touché et l’atelier de fabrication des microscopes et des micro-projecteurs a échappé au sinistre. Les stocks de la plupart des spécialités chimiques de l’entreprise ont été transportés au siège social, 309 Oxford Road, Manchester, qui est à deux miles des laboratoires ». La reconstruction des bâtiments n’a été achevée qu’un an à peine avant le déclanchement de la seconde Guerre Mondiale.

En 1948, l’entreprise participe pour la première fois au Salon des Industries britanniques. «  Bien que le stand soit loin d’être idéale, il a suscité un vif intérêt et a figuré sur la liste de la visite de la famille royale ». Deux ans plus tard Flatters & Garnett participe de nouveau au salon et projette sur son stand des vues microscopiques sur un écran de un mètre carré environ.

Pour son  cinquantième anniversaire, en 1951, Flatters & Garnett emploie 66 personnes et vend un quart de sa production à l’exportation, notamment vers les pays émergents où les musées et les écoles montent des collections de vues microscopiques. Dans les années 60, l’entreprise rencontre de graves problèmes financiers et Wilfred GARNETT, devenu Directeur Général, tombe gravement malade. La société fait faillite en 1967 et Wilfred GARNETT  décède en 1988.

Pour tout connaître des microscopes de projection : Microscopes solaires de projection

  Cette gravure de 1698 qui représente “L’Académie des Sciences et des Beaux Arts” est l’œuvre la plus célèbre de Sébastien LE CLERC (voir PORTRAITS). Non content d’y installer une foule de personnages, de machines et d’instruments divers dont une lanterne magique, LE CLERC y inscrit des éléments retraçant sa propre carrière.

Le scientifique italien Giambattista DELLA PORTA (voir PORTRAITS) et l’un des tout premiers à s’intéresser aux phénomènes optiques, à la “camera obscura”, aux miroirs plans, convexes et concaves et même aux phénomènes magiques et merveilleux. Il installe dans sa maison de Murano, près de Venise, un cabinet rempli de curiosités qu’il fait visiter à tous les savants venant le rencontrer.

Au XVII^e siècle, l’Europe offre aux savants des conditions propices à l’étude des sciences et des mathématiques. La recherche passe de l’ère des spéculations à celle des inventions démontrées, comme en témoigne le “Discours de la méthode” de René DESCARTES. Des Académies des Sciences se créent dans différentes capitales européennes : l’académie dei Lincei à Rome en 1603, La Royal Society à Londres vers 1645, l’académie del Cimento à Florence en 1657 et l’académie royale des sciences de Paris en 1666.

En Allemagne, le jésuite Athanasius KIRCHER (voir PORTRAITS) publie en 1646 “Ars magna lucis et umbrœ”, un traité d’optique et de gnomonique dans lequel il parle de la lanterne magique.

Voir : Athanasius KIRCHER et la lanterne magique

Le français devient la langue diplomatique et s’avère un vecteur important de communication et d’échange. Les mathématiciens communiquent abondamment par lettres, confrontant leurs idées et annonçant leurs publications.

      Cabinet de Géométrie de Mr LE CLERC dans laquelle il s’est mis en scène à l’intérieur d’un cabinet idéal empli d’objets dont il faisait collection, en train de faire une démonstration de physique à des savants venus le visiter. La première vue est le dessin original de M. LE CLERC vers 1710-1712, conservé au British Museum. Les suivantes représentent une vue d’optique du XVIIIe siècle.

Les avancées de GALILEE (1564-1642), de DESCARTES (1596-1650) et de NEWTON (1643-1727) – pour ne citer qu’eux – font leur chemin et vont provoquer un réel bouleversement de la pensée scientifique au XVIIIe siècle. Dans les principales villes d’Europe, des personnes “de qualité” collectionnent les curiosités naturelles, acquièrent des instruments de mesure et d’observation, tentent des expériences.

  Lanterne magique Louis XV – Collection F.B.

En 1742, Paris compte dix-sept cabinets d’histoire naturelle, vingt et un en 1757 et soixante et un en 1780. Le développement est le même en province. Certains de ces cabinets de curiosités possèdent de véritables laboratoires dans lesquelles des physiciens-démonstrateurs exhibent toutes les applications nouvelles de la science, notamment celles qui permettent les effets les plus magiques : le magnétisme, l’électricité, l’optique, les propriétés de l’air et les encres invisibles.

    Cabinet de physique de l’abbé NOLLET

L’un des premiers et des plus célèbres cabinets de physique de cette époque est celui de l’abbé NOLLET (voir PORTRAITS). N’ayant pas de fortune personnelle pour acheter du matériel, il se constitue progressivement un cabinet de physique en construisant lui-même, avec l’aide de quelques ouvriers, le matériel dont il a besoin : « Il y a là une foule d’instruments de physique, les uns absolument nouveaux comme ses machines électriques, les autres ingénieusement appropriés à de nouvelles expériences… rehaussés de motifs floraux et de filets peints à l’or sur fond noir ». Ce cabinet sera saisi à la Révolution et transporté en 1799 au Conservatoire National des Arts et Métiers, où il est encore.

  Démonstration d’électricité

Ouverts en 1738, ses cours de physique remportent un succès prodigieux. « On ne voit à sa porte que des carrosses de duchesses, de pairs, et de jolies femmes. Voilà donc la bonne philosophie qui va faire fortune à Paris. Dieu veuille que cela dure! » écrivait madame du CHATELET. L’abbé NOLLET a le talent d’intéresser des personnes de condition aux découvertes les plus récentes en électricité, en mécanique des fluides, en chronométrie.

Il publie de nombreux livres dont la série des “Leçons de Physique Expérimentale” en six volumes parmi lesquels le cinquième est consacré à la Lumière et à l’Optique. Il y explique que « La lanterne magique est un de ces instruments qu’une trop grande célébrité a presque rendu ridicule aux yeux de bien des gens. On la promène dans les crues, on divertit les enfants et le peuple, … ses effets sont curieux et surprenants, les trois quarts de ceux qui  les voient ne sont pas en état d’en comprendre les causes ».

  Les effets comparés du microscope solaire et de la lanterne magique en 1775.

Voir : Leçons de Physique Expérimentale de l’abbé NOLLET

Le XVIIIe siècle voit aussi la publication de la fameuse Encyclopédie de DIDEROT et D’ALEMBERT s’échelonne sur plus de vingt ans (1751-1772).

Source : Cabinet de physique SIGAUD DE LA FOND à Bourges

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En 1779, Joseph-Aignan SIGAUD DE LA FOND (1730-1810) installe un cabinet de physique à Bourges. Après avoir suivi les cours de l’abbé NOLLET, il devient démonstrateur de physique expérimentale, d’anatomie et de physiologie au collège Louis-le-Grand à Paris, avant de revenir à Bourges, sa ville natale. Il est souvent considéré comme son successeur. L’un de ses ouvrages les plus célèbres, “Description et usage d’un cabinet de sciences”, préfigure l’équipement nécessaire au sein de toute institution vouée à enseigner les sciences au plus grand nombre, comme on en trouvera au XIXe et XXe siècles.

Voir : Un banc d’optique ancien fabriqué par la Maison MASSIOT

Dans trois des cabinets de physique présentés ci-dessus, on trouve à chaque fois une lanterne de projection Duboscq.
Voir : Les opticiens SOLEIL, DUBOSCQ et PELLIN