1.2 Aux origines
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phénomène concernait de manière plus générale les cristaux anisotropes. Ce n’est
pourtant qu’en 1880 qu’une étude systématique de ce phénomène sera entreprise par
le physicien français Pierre Curie (1859-1906) et son frère Jacques (1855-1941), alors
préparateur au laboratoire de minéralogie de la Sorbonne. En 1881, l’existence d’un
effet « inverse » (i.e. la déformation d’un corps sous l’action d’un champ électrique)
est suggérée par Gabriel Lippmann (1845-1921) à partir de considérations thermodynamiques [19]. Les frères Curie le vérifient la même année et montrent que les
constantes piézoélectriques du quartz sont identiques pour les deux effets direct et
inverse [20]. C’est donc bien le même phénomène, dénommé piézoélectricité
(1) , qui
se manifeste selon deux effets réciproques.
Les relations entre déformation et aimantation dans les corps ferromagnétiques
feront également l’objet d’études poussées dès le début du XIX
e siècle [21]. C’est
ainsi qu’en 1842, James Prescott Joule (1818-1889) découvre la magnétostriction
du fer. Un an après avoir formulé les lois qui portent son nom sur le dégagement
de chaleur produit par le passage d’un courant électrique dans un conducteur
(2) , il
observe l’allongement d’un barreau de fer (de même qu’une striction transversale)
lorsque ce dernier est soumis à un champ magnétique longitudinal. L’effet réciproque
ou effet Villari (en mémoire de celui qui étudiera le phénomène en détail en 1865), est
observé par Joule lui-même dès 1847. D’autres effets de couplage magnétoélastique
seront également mis en évidence par la suite (effet Wiedemann ou effet Matteucci
associés à la torsion de l’échantillon).
1.2.2 Des « effluves » au photon virtuel
Notre conception du monde, et plus particulièrement celui que nous percevons au travers des phénomènes électrodynamiques ou mécaniques, est fondée sur un ensemble
de concepts tels que champ, force, énergie ou corpuscule associé à une fraction élémentaire de masse ou d’énergie. Outre leur portée scientifique pour tenter « d’expliquer » les lois de la nature, ces concepts abstraits anticipent aussi très souvent
l’innovation technologique (comment oser la propulsion à la « voile solaire » sans
concevoir au préalable la nature corpusculaire de la lumière ?).
Face à la description des interactions entre corps matériels, la notion de champ
joue un rôle majeur en physique, et cela dès ses origines. Si les théories correspondantes sont diverses, elles reposent sur l’idée que les actions mutuelles subies par les
corps résultent des propriétés de l’espace dans lequel ils se trouvent. Ainsi, pour Aristote (384-322 av. J.-C.), chaque chose possède une « place naturelle » dans le monde
hiérachiquement ordonné qu’il conçoit, si bien que l’espace induit un « mouvement
naturel » visant à ramener l’objet à cette place (seul un mouvement « violent » peut
(1) Le préfixe grec « piézo » signifie « presser » ou « serrer ». Le terme « piézoélectricité » sera introduit en
1881 par le physicien allemand Wilhelm Gottlieb Hankel (1814-1899).
(2) Le physicien anglais découvre également en 1840 le phénomène de saturation magnétique.
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phénomène concernait de manière plus générale les cristaux anisotropes. Ce n’est
pourtant qu’en 1880 qu’une étude systématique de ce phénomène sera entreprise par
le physicien français Pierre Curie (1859-1906) et son frère Jacques (1855-1941), alors
préparateur au laboratoire de minéralogie de la Sorbonne. En 1881, l’existence d’un
effet « inverse » (i.e. la déformation d’un corps sous l’action d’un champ électrique)
est suggérée par Gabriel Lippmann (1845-1921) à partir de considérations thermodynamiques [19]. Les frères Curie le vérifient la même année et montrent que les
constantes piézoélectriques du quartz sont identiques pour les deux effets direct et
inverse [20]. C’est donc bien le même phénomène, dénommé piézoélectricité
(1) , qui
se manifeste selon deux effets réciproques.
Les relations entre déformation et aimantation dans les corps ferromagnétiques
feront également l’objet d’études poussées dès le début du XIX
e siècle [21]. C’est
ainsi qu’en 1842, James Prescott Joule (1818-1889) découvre la magnétostriction
du fer. Un an après avoir formulé les lois qui portent son nom sur le dégagement
de chaleur produit par le passage d’un courant électrique dans un conducteur
(2) , il
observe l’allongement d’un barreau de fer (de même qu’une striction transversale)
lorsque ce dernier est soumis à un champ magnétique longitudinal. L’effet réciproque
ou effet Villari (en mémoire de celui qui étudiera le phénomène en détail en 1865), est
observé par Joule lui-même dès 1847. D’autres effets de couplage magnétoélastique
seront également mis en évidence par la suite (effet Wiedemann ou effet Matteucci
associés à la torsion de l’échantillon).
1.2.2 Des « effluves » au photon virtuel
Notre conception du monde, et plus particulièrement celui que nous percevons au travers des phénomènes électrodynamiques ou mécaniques, est fondée sur un ensemble
de concepts tels que champ, force, énergie ou corpuscule associé à une fraction élémentaire de masse ou d’énergie. Outre leur portée scientifique pour tenter « d’expliquer » les lois de la nature, ces concepts abstraits anticipent aussi très souvent
l’innovation technologique (comment oser la propulsion à la « voile solaire » sans
concevoir au préalable la nature corpusculaire de la lumière ?).
Face à la description des interactions entre corps matériels, la notion de champ
joue un rôle majeur en physique, et cela dès ses origines. Si les théories correspondantes sont diverses, elles reposent sur l’idée que les actions mutuelles subies par les
corps résultent des propriétés de l’espace dans lequel ils se trouvent. Ainsi, pour Aristote (384-322 av. J.-C.), chaque chose possède une « place naturelle » dans le monde
hiérachiquement ordonné qu’il conçoit, si bien que l’espace induit un « mouvement
naturel » visant à ramener l’objet à cette place (seul un mouvement « violent » peut
(1) Le préfixe grec « piézo » signifie « presser » ou « serrer ». Le terme « piézoélectricité » sera introduit en
1881 par le physicien allemand Wilhelm Gottlieb Hankel (1814-1899).
(2) Le physicien anglais découvre également en 1840 le phénomène de saturation magnétique.