Les lunettes à double foyer de Franklin

Benjamin Franklin qui était à la fois myope et presbyte en eut un jour assez de changer constamment de lunettes. Le 23 mai 1780 lui vient donc l’idée des lunettes à double foyer. Il taille alors en deux les verres de ses deux paires de lunettes et assemble les demi-verres. Le segment de la partie inférieure lui permet dès lors de voir de près et le reste du verre, de loin... Franklin a-t-il vraiment été le premier à avoir l’idée de ces lunettes ? Aujourd’hui, de nombreux historiens font observer que ce type de lunettes est en fait apparu pour la première fois à la fin du XVIIe siècle en Angleterre...

L’anniversaire de la découverte (ou de la redécouverte) de Franklin nous donne l’occasion de vous proposer une petit histoire de l’optique à travers le temps.

C’est à Ninive, près de 4000 ans avant Jésus-Christ, qu’on retrouve la trace des premières lentilles. En fait, les Assyriens se servaient de cristal de roche, pour faire converger la lumière du soleil sur une zone precise pour la brûler. Ces « pierres à brûler », Aristophane en parlera aussi, quelques siècles plus tard, pour faire des trous dans les parchemins ou effacer des tablettes. Aristote évoqua les problèmes de vision, principalement la myopie et la presbytie, dans son livre Problemata.

Dans la Rome antique, Néron regardait, selon Pline, les combats de gladiateurs au travers d'une émeraude. On utilisait aussi à l’époque des globes remplis d'eau pour grossir l'image des textes.

Au Moyen Age, Alhazen, le grand physician arabe, né vers 965 à Bassora, fut le premier à expliquer le pouvoir grossissant des lentilles. Dans son livre Opticae Thesaurus, Alhazen (Ibn al-Haytham) écrit ainsi que la lentille convexe agrandit les objets. Il est aussi le premier à définir la composition de l'oeil et à illustrer ses constituants

Roger Bacon (1214-1294), le « Doctor Mirabilis », reprit les travaux d’Alhazen et étudia la réfraction à travers verre et cristal de roche. Celui dont la devise était « Aucun discours ne peut reposer sur la certitude, tout repose sur l’expérience » a repris l'idée que la vision résulte de rayons lumineux pénétrant dans l'oeil jusqu'au cristallin et non de rayons visuels émis par l'oeil et allant au contact des objets, cecomme le prétendaient Euclide et Ptolémée. Il a donc suivi fidèlement l'analyse du rôle de la lumière, la description de l'oeil, la théorie de la perception et l'étude de la réflexion et de la réfraction formulées par Alhazen.

Les premières lunettes apparurent en Italie, à la fin du XIIIe siècle. Jusqu’alors, en cas de troubles de la vision, on avait uniquement recours à des pomades et des collyres. Les premières lunettes de vue ont été décrites en 1299 par Sandro di Popozo dans son Traité de conduite de la famille : « Je suis si altéré par l'âge, que sans ces lentilles appelées lunettes, je ne serais plus capable de lire ou d'écrire. Elles ont été inventées récemment pour le bénéfice des pauvres gens âgés dont la vue est devenue mauvaise ». À cette époque, les verres étaient fabriqués avec du béryl, une pierre transparente teintée, ou bien du quartz. À partir des années 1300 on utilisa du verre de Venise.

Un moine dominicain italien, Allesandro Della Spina, modeste copieur et enlumineur mort en 1313, a fabriqué des lunettes qu'il distribuait autour de lui. homme au grand coeur, toujours prêt à aider les autres. En France, Bernard de Gordon, professeur de chirurgie à Montpellier, est le premier médecin à évoquer les lunettes dans un ouvrage écrit en 1305 : Lilium Medicinæoù il émet un avis défavorable au port des lunettes et conseille un collyre de sa composition qui « rend la lecture des petites lettres de nouveau possible pour les gens âgés, sans qu'ils aient besoin d'utiliser des lunettes ».

A contrario, Guy de Chauliac (1298-1368), autre médecin montpelliérain, évoque dans son livre Chirurgia Magna, en 1363, différents médicaments contre la mauvaise vision mais ajoute : « Si cela ne marche pas, il faudra que le patient utilise des lunettes ».

Jusqu'à l’invention de l’imprimerie par Gutenberg (1397-1468), ce sont surtout les moines qui utilisent les lunettes pour recopier les manuscrits. L'appartion du livre imprimé va s'accompagner d'une demande importante de lunettes. Au début il n'y avait qu'un verre que l'on mettait devant un oeil, que les Anglais appelaient « spectacle »

Au XIIIe et XIVème siècles on ne proposait que des lentilles biconvexes, pour corriger la presbytie. Il fallut attendre le XVe siècle pour voir des lunettes corrigeant la myopie, avec des verres concaves. Le premier texte qui parle des verres concaves nécessaire pour corriger la myopie, en 1440, est la description du Cardinal Nicolas de Cuse (1401-1464) dans l'ouvrage De Beryllo. Notons que le mot français bésicle a comme origine le mot béricle qui est une déviation de beryllus.

On commence alors à parler des lunettes en littérature et les peintres commencent à les représenter dans leurs tableaux. Ainsi Charles d'Orléans (1391-1463) écrit dans une ballade : « Et maintenant que je deviens vieux, j'utilise des lunettes pour lire. Elles grossissent les lettres... »

Grâce à la correspondence qu’il entretint avec le cardinal d’Este, on peut penser que Giambattista della Porta (1535-1615) est l'inventeur véritable de la première lunette d'approche, bien qu'il n'ait jamais essayé de fabriquer un tel instrument et qu'il faille laisser le mérite de cette découverte à des opticiens hollandais tels Hans Lippershey ou Zacharias Janssen, ou à Galilée qui la développa et la diffusa.

Johannes Kepler vint ensuite marquer de son nom l'histoire des lunettes, en devenant le véritable fondateur de la dioptrique actuelle. En 1645 le chirugien Jacques Bourgeois (?1618-1701), améliora les lunettes de vue en imaginant des verres concaves du côté de l'œil, convexes de l'autre. Cela diminua les aberrations gênantes sur les verres habituels.

Vers 1728, on voit apparaitre les montures et à la fin du XVIIIe siècle, on imagine les faire tenir derrière les oreilles.

Thomas Young comprend ce qu'est l'astigmatisme et l’explique en 1807 dans son ouvrage Lecture on optical Instruments. Les lunettes corrigeant l'astigmatisme , avec des verres cylindriques, commencent à apparaître.

L'astigmatisme fut mesuré par la suite par Louis Emile Javal (1839-1907) qui inventa l'appareil que l'on nomme encore de nos jours le « javal ». Enfin, Helmholtz, en 1855 fut le premier à expliquer l'accommodation.