Instruments scientifiques anciens de l'École des mines de Paris et modèles (29 documents)

Description

Les instruments scientifiques anciens de l'Ecole sont conservés actuellement dans les deux lieux où ils ont bénéficié d'une sauvegarde : le musée de minéralogie et la bibliothèque. IIs ont été acquis par l'École en fonction des besoins de ses laboratoires et de ses enseignements et ont essentiellement trait à la géodésie, la topographie, l’arpentage et la minéralogie.

Note

Un travail très important de recherche a été entrepris depuis quelques années sur cette collection par un chercheur extérieur à la Bibliothèque, Louis Patard, docteur en chimie

Ne sont mis en ligne ici que des élèments très restreints de cet inventaire destinés à attirer déjà l'attention sur l'existence de notre collection et à répondre partiellement à la curiosité de nos lecteurs et visiteurs.

Le but final est de pouvoir présenter l'ensemble de ce travail exigeant et rigoureux.

Note

Petit historique de l’évolution des instruments en topographie et géodésie

La topographie est la partie de la géodésie qui a trait à l’établissement de cartes de terrains ou de régions de faible étendue afin que, durant l’opération, la sphéricité de la terre puisse être négligée. La petite étendue est toute relative. On démontre en effet, par la trigonométrie, que la substitution, à un arc de la surface du globe d’un degré, de sa tangente, entraîne une erreur relative de 2.5 10-5 soit 2.82 m pour une longueur de 111.11 km
La topographie est descriptive et elle adopte une échelle telle que, sans être un plan, tous les détails intéressants de la surface soient néanmoins représentés.
La topographie est pratiquée dès la plus haute antiquité, notamment par les Chaldéens et les Egyptiens. Les Grecs, qui sont aussi d’habiles topographes, tiennent très vraisemblablement d’eux certains de leurs instruments de mesure.
Les Romains utilisent des méthodes et des instruments analogues. Ils ont en outre le chorobate, fonctionnant soit comme niveau à perpendicule, soit comme niveau d’eau. Ils ne sont cependant pas parvenus au même degré de perfection d’exécution que les Grecs.

Les invasions Barbares marquent un long temps d’arrêt dans l’évolution des techniques et méthodes de la topographie.

Ce sont les Arabes qui, grâce à leurs relations avec les vieilles civilisations indiennes et chinoises, régénérèrent la topographie.

Jusqu’à la Renaissance, topographes, voyageurs et astronomes ont des procédés et instruments communs. La mesure des distances et des hauteurs se faisait par une seule station, à l’aide du triquetrum de Ptolémée, de l’astrolabe, l’arbalestrille, le quarré, le quadrant, etc.

Les 16^e et 17^e siècles voient se perfectionner et se spécialiser le matériel des topographes :
L’astrolabe est muni d’une boussole le rendant propre à la détermination des azimuts ; transformation par les Hollandais en cercle hollandais (montage sur pieds, adaptation de deux alidades fixes et un mobile ainsi que d’une boussole à pinnule) ; graphomètre, trigonomètre, pied de Roy géométrique ; théodolite contemporain de l’astrolabe ; l’alidade est doté d’un éclimètre.
C’est au 17^e siècle que furent inventés trois des organes que l’on retrouve dans tous les instruments modernes : le vernier, la lunette d’approche et le niveau à bulle d’air.
Dès lors il n’y eut plus que des perfectionnements de détail.
Mentionnons cependant le tachéomètre construit par Porro vers 1850 et introduit en France par Moinot, qui entraîne une révolution dans les méthodes de levers rapides et qui apporte une simplification considérable des opérations. Le tachéomètre autoréducteur (Porro, Peaucellier, Wagner, Sanguet) est introduit pour réduire automatiquement par la lunette elle-même à l’horizon les longueurs inclinées fournies par les lunettes stadimétriques et anallatiques.

La topographie comprend deux séries d’opérations bien distinctes, quoique souvent effectuées simultanément : la projection des divers points du terrain sur un même plan horizontal et la détermination des positions relatives des projections ainsi obtenues, ce qui constitue la planimétrie ;
La mesure de la distance de chaque point du terrain à sa projection, c’est le nivellement.
Des liens unissent topographie et géodésie. Toute opération topographique suppose des opérations géodésiques antérieures lui servant de base.