Scotophore

Le terme scotophore (du grec ancien skótos, « obscurité », et phorós, « qui porte », littéralement « porteur d'obscurité ») a été forgé en 1719 par le médecin allemand Johann Heinrich Schulze pour désigner la substance qu'il venait de découvrir, capable de noircir sous l'effet de la lumière solaire. Le mot, resté sans postérité directe pendant plus de deux siècles, a été repris au XXe siècle par la science des matériaux pour désigner une catégorie bien distincte de substances, dotées d'un noircissement réversible sous rayonnement, phénomène aujourd'hui appelé ténébrescence.

Étymologie

Un squelette de mammouth laineux en plastique phosphorescent.

Schulze forge le mot scotophorus par opposition délibérée au terme phosphorus (du grec phôs, « lumière », et phorós, « qui porte », soit « porteur de lumière »), qui désignait alors la substance phosphorescente qu'il cherchait initialement à préparer. Une étude allemande consacrée à l'histoire des procédés de reproduction d'images par l'électricité et la lumière relève que le titre même de son mémoire de 1719, Scotophorus pro Phosphoro inventus (« Un porteur d'obscurité découvert à la place d'un porteur de lumière »), joue explicitement sur cette antithèse entre Dunkelbringer (porteur d'obscurité) et Lichtbringer (porteur de lumière), pour souligner le caractère inattendu de sa découverte : cherchant à obtenir une matière qui brille dans le noir, Schulze obtient à la place une matière qui s'assombrit à la lumière.

Le scotophore de Schulze

La substance et l'expérience

La substance à laquelle Schulze donne ce nom est un mélange de craie, d'acide nitrique et d'une petite quantité de nitrate d'argent en suspension. Exposée au soleil, cette préparation blanchâtre s'assombrit progressivement, en prenant une teinte allant du gris au violet foncé, tandis qu'elle demeure inchangée lorsqu'elle est simplement soumise à la chaleur d'un feu, ce qui permet à Schulze d'établir que le responsable du phénomène est bien la lumière, et non la chaleur comme on le supposait alors. Pour démontrer ce résultat de façon spectaculaire, il applique contre la paroi d'un flacon rempli de ce mélange des pochoirs de papier découpés en mots ou en figures, obtenant ainsi, une fois le flacon exposé au soleil, une reproduction du texte ou de la forme en négatif sur la préparation assombrie.1 Schulze note lui-même que ce noircissement n'est pas permanent : il disparait si l'on agite le flacon, et l'ensemble de la surface finit par s'assombrir uniformément sous une exposition prolongée.

Publication

Schulze publie ses résultats en 1719 dans la Bibliotheca Novissima Observationum ac Recensionum, sous le titre complet Scotophorus pro Phosphoro inventus, seu experimemtum curiosum de effectu radiorum solarium. Le texte latin original, conservé à la bibliothèque universitaire et régionale de Halle, a fait l'objet en 2015 d'une édition critique, d'une traduction en allemand moderne et d'un commentaire détaillé, publiés en libre accès par l'université d'Augsbourg sous la direction de Peter Roth, Philip Egetenmeier et Jens Soentgen, ce dernier chimiste et philosophe des sciences dirigeant le Centre des sciences de l'environnement de cette université. Une traduction anglaise intégrale du même texte avait déjà été donnée en 1903 par le biographe britannique Richard Buckley Litchfield, en annexe de son ouvrage consacré à Thomas Wedgwood.

Le scotophore en sciences des matériaux

L'hackmanite avant et après son exposition aux rayons ultraviolets.
Une kunzite, une variété de spodumène.

Indépendamment de cette origine historique, le terme scotophore est repris au XXe siècle par les physiciens et chimistes des matériaux pour désigner, cette fois, toute substance présentant un noircissement réversible sous l'effet d'un rayonnement (lumière, rayons ultraviolets, rayons X ou bombardement électronique), par opposition au luminophore (ou phosphore), qui émet de la lumière sous l'effet d'une excitation,. Ce noircissement réversible, que la minéralogie désigne sous le nom de ténébrescence (du latin tenebrae, « ténèbres »), se rencontre notamment chez plusieurs minéraux : la hackmanite, variété de sodalite qui change de couleur de façon spectaculaire et répétable sous rayonnement ultraviolet, mais aussi le spodumène et la tugtupite,. Un brevet américain consacré à la sodalite cathodochromique décrit ainsi les scotophores comme les matériaux utilisés dans certains écrans à tube cathodique, où l'image sombre obtenue par bombardement électronique demeure visible pendant une durée prolongée avant de pouvoir être effacée par chauffage ou par un rayonnement de longueur d'onde appropriée. Une synthèse récente sur le photochromisme des composés inorganiques cristallisés situe l'apparition du terme « ténébrescence » dans la littérature scientifique vers 1920, en usage concurrent, puis complémentaire, du terme plus large de photochromisme.

Une continuité seulement terminologique

Le rapprochement entre les deux usages du mot reste avant tout étymologique. Le scotophore décrit par Schulze en 1719 correspond en réalité à une réaction chimique irréversible (la réduction photochimique de sels d'argent, dont dérivera plus tard l'ensemble de la chimie photographique), tandis que le scotophore au sens moderne du terme désigne un phénomène physique de nature différente et, à la différence du premier, parfaitement réversible. Les deux emplois du mot n'en illustrent pas moins la fécondité durable de l'antithèse forgée par Schulze entre porteur de lumière et porteur d'obscurité, la seconde notion ayant fini par s'autonomiser en un terme technique à part entière, plus de deux siècles après sa création,.

Notes et références

Références

  1. 1 2 3 4 (de) Johann Heinrich Schulze, Peter Roth, Philip Egetenmeier et Jens Soentgen, Johann Heinrich Schulze: Scotophorus pro Phosphoro inventus seu experimentum curiosum de effectu radiorum solarium. Die Entdeckung eines "Dunkelbringers" anstelle eines "Lichtbringers". Oder ein interessantes Experiment über die Wirkung der Sonnenstrahlen, Augsbourg, Université d'Augsbourg,
  2. 1 2 Armin Grasnick, « Elektrische Abbildungen », dans Sternstunden der Optik: Moderne Bilderzeugung mit antiker Optik, Springer, , 143–165 p. (ISBN 978-3-662-71075-3, DOI 10.1007/978-3-662-71075-3_5, lire en ligne)
  3. ↑ (de) « Digitale Sammlungen », sur Universitäts- und Landesbibliothek Sachsen-Anhalt (ULB) (consulté le )
  4. ↑ (en) Richard Buckley Litchfield, Tom Wedgwood, the First Photographer, Londres, Duckworth and Co., , p. 217-227
  5. ↑ Éditions Larousse, « Définitions : scotophore - Dictionnaire de français Larousse », sur www.larousse.fr (consulté le )
  6. 1 2 (en) « Cathodochromic sodalite », Brevet américain avec description technique des scotophores et de leur usage dans les tubes à rayons cathodiques (tubes de visualisation, radar, oscilloscopes) Accès libre [PDF], sur Office américain des brevets
  7. 1 2 3 (en-US) Y. Badour, V. Jubera, I. Andron et C. Frayret, « Photochromism in inorganic crystallised compounds », Optical Materials: X, vol. 12,‎ , p. 100110 (ISSN 2590-1478, DOI 10.1016/j.omx.2021.100110, lire en ligne [archive du ], consulté le )
  8. ↑ Cecilia Agamah, Sami Vuori, Pauline Colinet et Isabella Norrbo, « Hackmanite─The Natural Glow-in-the-Dark Material », Chemistry of Materials, vol. 32, no 20,‎ , p. 8895–8905 (ISSN 0897-4756, DOI 10.1021/acs.chemmater.0c02554, lire en ligne, consulté le )

Bibliographie