Histoire des goniomètres

Un goniomètre est un instrument qui mesure les angles et permet de faire pivoter des objets vers une position angulaire particulière. En 1669, Niels Stensen a identifié une caractéristique très importante des cristaux : les angles interplanaires des cristaux de quartz sont constants. Cette caractéristique a été déterminée plus tard comme valable pour tous les cristaux (pas seulement le quartz), selon le Musée virtuel d'histoire de la minéralogie (mineralogy.be), et formalisée en loi de Steno par Jean Baptiste Louis de Rome de l'Isle au milieu des années 1700.

Histoire ancienne

En 1780, Arnould Carrangeot a développé un instrument primitif pour mesurer les angles entre les faces des cristaux lors de la fabrication de modèles de cristaux pour la collection de l'Isle. Cet instrument était le premier de son genre et est devenu connu sous le nom de goniomètre de contact ou d'application. Il se composait de deux sections connectées au niveau de l'articulation, selon mineralogy.be. Les deux sections, ou branches, étaient appliquées sur des faces de cristaux adjacentes et l'angle entre elles était mesuré. La précision approximative de ce goniomètre primitif était d'environ 15 minutes.

Goniomètre optique

En 1809, William Hyde Wollaston, un chimiste anglais, a inventé le goniomètre optique. Ce type de goniomètre utilise la réflexion de la lumière. Le cristal est fixé sur un axe horizontal rotatif qui est connecté à un cercle gradué (divisé), selon mineralogy.be. Lorsque le cercle tourne, la seconde surface reflète le rayon lumineux dans la même direction et l'angle entre les faces est déterminé par la différence entre les lectures du cercle gradué.

Caractéristiques

Le goniomètre optique a une précision d'environ 5 degrés. Peu après, un miroir a été ajouté à ce type de goniomètre afin d'améliorer le positionnement de la réflexion lumineuse. Cette caractéristique a amélioré la précision de 5 minutes à 1 minute.

Goniomètres à cercle vertical et horizontal

Les goniomètres à cercle vertical ont été introduits en 1843 par Eilhard Mitscherlich. Ce nom vient du fait qu'il s'agit d'un goniomètre de haute précision avec un cercle vertical et un télescope attaché à sa base, selon mineralogy.be. Les goniomètres à cercle horizontal ont été introduits plus tôt en 1839 par Jacques Babinet et ils se composaient de deux télescopes attachés. Ils avaient une précision de 30 secondes et étaient en fait une amélioration du goniomètre vertical.

Goniomètres modernes

Un goniomètre moderne a été inventé pour la première fois par W.H. Miller en 1874 et il se composait de deux cercles, au lieu d'un. Deux cercles permettaient d'autres mesures sans remontage du cristal, selon mineralogy.be. D'autres développements ont inclus l'instrument à trois cercles à la fin des années 1800, mais ceux-ci étaient rarement utilisés car ils étaient trop chers et compliqués à ajuster. En fait, tous les goniomètres sont tombés en désuétude peu après 1900 à la suite de la diffraction des rayons X. La plupart des goniomètres sont maintenant considérés comme des objets de collection et ne se trouvent généralement que dans les musées et les collections spéciales.