Aleksandr Stepanovich Popov

Après avoir été diplômé de la faculté de physique et de mathématiques de l’université de Saint-Pétersbourg en 1882, Popov reste à l’université pour se préparer à des travaux scientifiques. Il enseigne la physique et l’électrotechnique à l’école des officiers des mines de 1883 à 1901 et à l’école technique de l’administration navale de Cronstadt de 1890 à 1900. Il est devenu professeur de physique en 1901 à l’Institut électrotechnique de Saint-Pétersbourg, dont il est devenu le directeur en 1905. Popov reçoit le titre d’ingénieur électricien honoraire en 1900 et devient en 1901 membre honoraire de la Société technique russe.

Les premières recherches de Popov sont consacrées à l’analyse du rendement le plus efficace des machines dynamoélectriques (1883) et à la balance à induction de Hughes (1884). Après la publication des travaux de H. Hertz sur l’électrodynamique en 1888, il entreprend l’étude des phénomènes électromagnétiques et donne une série de conférences publiques intitulées « Recent Investigations of the Relationship between Light and Electric Phenomena ». Dans une tentative de trouver un moyen de démontrer efficacement les expériences de Hertz devant un large public, il entreprend la construction d’un détecteur approprié des ondes électromagnétiques rayonnées par l’oscillateur de Hertz.

Bien conscient du besoin de la marine d’un moyen de signalisation sans fil, Popov au début des années 1890 se consacre au problème de l’utilisation des ondes électromagnétiques pour la transmission des signaux. Sa recherche d’une solution à ce problème s’est déroulée en deux étapes : premièrement, il a trouvé un détecteur d’ondes électromagnétiques suffisamment sensible ; deuxièmement, il a mis au point un dispositif capable d’enregistrer de manière fiable les ondes électromagnétiques rayonnées par l’oscillateur de Hertz. Popov a choisi comme détecteur le détecteur d’ondes radio développé par le physicien français E. Branley et appelé par la suite un cohéreur. Le cohéreur consistait en un petit tube de verre muni de deux électrodes à ses extrémités et rempli de limaille métallique. Lorsque des ondes électromagnétiques agissaient sur le cohérenceur, la résistance électrique de la limaille diminuait considérablement et la sensibilité du cohérenceur était réduite. Cependant, la sensibilité pouvait être restaurée en secouant légèrement le cohérent. Après un certain nombre d’expériences minutieuses, Popov a réussi à faire du cohérent un détecteur d’ondes électromagnétiques suffisamment sensible et pratique. La deuxième étape s’achève au début de l’année 1895 avec la construction d’un « dispositif de détection et d’enregistrement des oscillations électriques », c’est-à-dire un récepteur radio (figure 1). L’appareil se composait des éléments suivants, reliés en série : un cohérent, un relais polarisé, qui fermait le circuit d’une sonnerie électrique, et une pile, qui fournissait un courant continu. Lorsque la résistance du cohéreur diminuait sous l’action des ondes électromagnétiques, le relais actionnait la cloche électrique. Le marteau de la cloche a frappé d’abord la cloche, puis le cohérent. L’impact du marteau a secoué le cohérent, qui a ainsi été ramené à son état sensible. Ainsi, immédiatement après avoir reçu un signal électromagnétique, le cohérent était prêt à recevoir un autre signal.

Figure 1. Diagramme schématique du récepteur radio de A. S. Popov : (M) et (N) supports auxquels le cohérent est suspendu par un léger ressort en spirale ; (A) et (B) plaques de platine du cohérent ; (P-Q) batterie électrique, à partir de laquelle la tension est constamment fournie aux plaques de platine par l’intermédiaire du relais polarisé

Au printemps 1895, Popov a construit un récepteur sensible, fonctionnant de manière fiable et adapté à la signalisation sans fil, ou radiocommunication. Pour l’émetteur, il utilisa un oscillateur de Hertz modifié, excité par une bobine de Ruhmkorff. Aux extrémités des tiges de l’oscillateur, il a fixé des feuilles de métal de 40 cm de côté. La signalisation était effectuée par un interrupteur dans le circuit d’alimentation de la bobine de Ruhmkorff. Les premières expériences de radiocommunication ont été réalisées dans le laboratoire de physique, puis dans le jardin de l’école des officiers de mines. Lors de ces essais, le récepteur a détecté des signaux radio provenant d’un émetteur situé jusqu’à 60 m de distance. En menant ces expériences, Popov a remarqué que la distance de réception fiable pouvait être augmentée en connectant un conducteur vertical, ou antenne, au récepteur. Lors d’une réunion de la division physique de la Société russe de physique-chimie, le 25 avril (7 mai) 1895, il a présenté un exposé sur son invention d’un système de communication sans fil et a démontré le fonctionnement du système. Un rapport sur sa communication a été publié dans le journal Kronshtadtskii vestnik le 30 avril (12 mai) 1895. Un rapport est également paru en 1895 dans Zhurnal Russkogo fiziko-khimicheskogo obshchestva (vol. 27, numéro 8, partie physique) et en 1896 dans le même journal (vol. 28, numéro 1, partie physique).

Au cours de ses expériences en 1895, Popov a constaté que son récepteur réagissait également aux décharges de foudre. Il a donc construit un appareil spécial qui enregistrait sur une bande de papier mobile les signaux produits par le rayonnement électromagnétique des orages. Cet appareil, connu plus tard sous le nom d’indicateur d’orage, a été utilisé par Popov en 1895 et 1896 pour étudier la nature des interférences atmosphériques. Le récepteur et l’indicateur d’orage de Popov sont conservés au Musée central des communications de Leningrad.

De 1895 à 1896, Popov travaille à l’amélioration des appareils qu’il a construits ; il donne également des conférences et fait des démonstrations du fonctionnement des appareils. Lors d’expériences menées dans le port de Cronstadt au printemps 1897, il réussit à établir une communication radio sur une distance de 600 m. Lors d’expériences menées sur des navires durant l’été de la même année, il atteint une distance de 5 km. Au cours de ces essais, Popov a découvert que les navires métalliques affectent la propagation des ondes électromagnétiques, et il a proposé une méthode pour trouver la direction d’un émetteur en fonctionnement. Dans ses expériences de 1897, il a utilisé des ondes électromagnétiques dont la longueur d’onde se situe à la limite entre le décimètre et le mètre.

Popov a mené des investigations sur les rayons X à la même époque. Il a été le premier en Russie à prendre des photographies aux rayons X d’objets et de membres humains.

En 1899, les assistants de Popov, P. N. Rybkin et D. S Troitskii, ont découvert l’effet détecteur du cohérent. Sur la base de cet effet, Popov a construit un « récepteur de messages à casque » pour la réception auditive des signaux radio. Pour cette invention, il a obtenu le brevet russe numéro 6066 en 1901. Ce type de récepteur a été fabriqué de 1899 à 1904 en Russie et, par la firme Ducreté, en France ; il a été largement utilisé pour les communications radio. Au début de 1900, l’appareil de Popov a été utilisé pour la communication lors de l’enlèvement de l’épave du cuirassé General Admiral Apraksin près de l’île de Gogland et pour le sauvetage de pêcheurs emportés en mer sur une banquise. Dans ce cas, la distance de transmission atteignait 45 km. En 1901, Popov a atteint une distance de 148 à 150 km dans des conditions réelles à bord du navire.

Le travail de Popov était très apprécié par ses contemporains en Russie et à l’étranger. Par exemple, son récepteur a reçu une médaille d’or au Congrès technique international de Paris en 1900. Les réalisations de Popov ont reçu une reconnaissance spéciale dans un décret du Conseil des ministres de l’URSS en 1945. Ce décret a proclamé le 7 mai Journée de la radio et a créé la médaille d’or A. S. Popov, qui devait être décernée par l’Académie des sciences de l’URSS pour des recherches et des inventions exceptionnelles dans le domaine de la radio. Parmi les institutions qui ont été nommées en l’honneur d’A. S. Popov, citons l’École des communications de Kronstadt, l’École navale supérieure de Leningrad, l’Institut électrotechnique des communications d’Odessa, le Musée central des communications et la Société scientifique et technique de radiotechnique, d’électronique et de communications. La rue dans laquelle Popov a vécu à Leningrad a également été renommée à son nom.