Cristal Les cristaux ont pendant longtemps été, du fait de leur beauté, essentiellement utilisés pour l'ornemen­ tation, pour fabriquer des...

« Cristal Les cristaux ont pendant longtemps été, du fait de leur beauté, essentiellement utilisés pour l'ornemen­ tation, pour fabriquer des bijoux...

Leur aspect est dû à l'arrangement régulier des très nombreux petits solides semblables qui les constituent.

Cette configu­ ration est également la cause de différentes proprié­ tés physiques particulières (optiques, électriques ...) qui ont été découvertes progressivement à partir de la fin du xvne siècle. Les solides sont, pour beaucoup, cristallins.

Quand l'agitation des particules constituant la matière s'accroît, quand ces particules s'écartent, leur cohé­ sion diminue.

Le matériau change d'état, devient liquide, puis gazeux et enfin se transforme en un milieu totalement ionisé, le plasma. L'étude de certaines des propriétés des cristaux a conduit à celle de leur symétrie, puis à celle des grandeurs physiques et des effets liés à cette symé­ trie.

(P.

Curie).

C'est fréquemment la dissymétrie qui est cause du phénomène.

Dans de multiples disposi­ tifs actuels, où /es cristaux sont utilisés (notamment dans /es semi-conducteurs), /es effets sont détermi­ nés, non par la structure régulière du cristal lui-même, mais par les impuretés qu'il contient. Il y a quelques années, le Museum national d'histoire naturelle (jadis Jardin du Roi, avant la Révolution) réalisait une superbe exposition de cristaux géants (venus, pour la plupart, du Bré­ sil).

Le Museum a acheté les pierres présentées et le public peut aujourd'hui les voir en permanence.

La magnifique collection de minéralogie de l'ancienne Sorbonne, exposée dans les bâti­ ments dû campus de Jussieu, est ouverte au public.

En plus petit, des expositions-ventes de pierres diverses fleurissent un peu partout.

Les plus belles d'entre elles sont encore des cris­ taux.

Les formes en sont diverses et parfaitement régulières, leurs couleurs sont éclatantes et belles. C'est cette beauté qui a fréquemment, au départ, intéressé les humains.

Pièces utilisées pour fabriquer des bijoux somptueux, gratifiés parfois de pouvoirs magiques, les cristaux ont commencé à concerner particulièrement les scientifiques quand ceux-ci ont découvert, à la fin du XVII 0 siècle, que du fait de leur structure (entre autres), ils possèdent des propriétés optiques que n'ont pas d'autres matériaux.

Une revue appelait récemment notre époque « ère du silicium» (à cause de son utilisation dans les microprocesseurs).

Le silicium est, actuellement, utilisé très souvent dans sa forme cristalline(voir art.

14). Le cas des cristaux (et de leurs propriétés) va nous servir de point de départ pour exposer un mode de classement de la, matière (au sens courant du terme), classement qui prend en , compte le degré d'ordre (et de désordre, par conséquent) des particules constitutives de cette matière.

Par ordre décroissant, cela donne : les cristaux; les solides amorphes; les liquides; les gaz; les plasmas gazeux. Désordre et température La distinction commune entre chaleur et température n'est pas toujours évidente.

Par ailleurs, les qualificatifs chaud et froid sont relatifs et éminemment subjectifs.

Dans un même lieu, un individu a trop chaud alors que son voisin a froid.

Un exemple, exposé dans les manuels de physique, est celui de trois récipients remplis d'eau: dans le premier, elle est très chaude; dans le second, elle est tiède; dans le troisième, elle est froide.

Quand la même personne trempe la main dans le premier, puis le second, il a l'impression que l'eau de ce dernier est froide; quand il la trempe dans le troisième, puis le second, il a l'impression que cette dernière eau (qui, tout à l'heure, lui paraissait froide) est chaude.

On se trouve là devant des phénomènes physiques impossibles à juger à partir des seules sensations.

La définition précise de grandeurs physiques est nécessaire, de même qu'il faut mettre au point des procédés (et des appareils) qui permettent de les mesurer (ou, dans ce cas, de les évaluer en les comparant à d'autres grandeurs). Les premières tentatives que l'on connaisse sont dues à Gali-: lée.

Il constate qu'un gaz chauffé se dilate.

Il fait construire, par des maîtres verriers, des thermoscopes.

Ceux-ci comprênnent un petit vase en verre, sur lequel sont branchés trois tubes verticaux, de formes plutôt pittoresques.

Dans chacun de ces trois tubes, peut monter et descendre une petite boule de couleur. Quand la température augmente, l'air contenu dans le vase se dilate, de même que celui qui est situé sous les tubes.

Les trois boules, en conséquence, montent.

Elles descendent quand la température baisse.

Après les études de Boyle, Mariotte, etc., sur la dilatation des gaz, les physiciens retinrent plutôt celle des liquides, d'utilisation plus facile.

A la fin du xvne et au début du XVIIIe apparaissent différents thermomètres : à alcool coloré (Réaumur - C'est encore fréquemment le thermomètre d'appartement); à mercure (Celsius, Fahrenheit).

Il fallut ensuite déterminer des «pointsfzxes» et une «échelle de températures» (forcément arbitraires, les uns et les autres).

C'est finalement l'échelle Celsius (1742) qui est restée: la température de la glace fondante est fixée à zéro degré, celle de la vapeur d'eau bouillante à cent degrés.

Le tube, entre les deux, est divisé en 100 parties égales.

On peut.... »