Karl Ferdinand Braun (6 juin 1850 à Fulda, Allemagne – 20 avril 1918, New York) est un physicien allemand. Guglielmo Marconi et lui sont colauréats du prix Nobel de physique de 1909 « en reconnaissance de leurs contributions au développement de la télégraphie sans fil ».
Biographie
Il soutint une thèse sous la direction de Hermann Ludwig von Helmholtz en 1872 à Berlin. Il vient une première fois à Strasbourg, pour deux ans en 1880 comme professeur invité (extraordinarius) ; il revient définitivement, en 1895, comme professeur (ordinarius) directeur de l'Institut de Physique. Il se rend à New York en 1915 pour témoigner dans un procès en reconnaissance de brevet en radio-
Travaux
Physicien intéressé surtout par la physique fondamentale, plusieurs de ses travaux furent à l'origine d'applications intéressantes.
Dès l'âge de 25 ans, en 1874, il établit que la galène (sulfure de plomb) ne respecte pas la loi d'Ohm : dans certaines conditions elle ne conduit pas l'électricité de la même manière suivant qu'on applique une tension dans un sens ou dans un autre.
Professeur à l'université de Strasbourg (il eut Jonathan Zenneck comme élève), il s'intéressa aux phénomènes électriques rapides et pour pouvoir les étudier, il développa en 1897 un tube cathodique particulier, dit « tube de Braun ». Son invention mena rapidement au développement de l'oscilloscope, qui plus tard allait permettre de réaliser les tubes cathodiques des téléviseurs, puis des premiers écrans d'ordinateurs. Braun exploita son invention dans la société « Professor Braun Telegrafen GmbH » qui deviendra plus tard « Telefunken AG ».
Il se lance en 1898 dans la transmission sans fil (TSF). À cette époque, les dispositifs radio de Guglielmo Marconi ont une portée limitée à 15 km, insuffisante pour des applications pratiques. Dans ces radios, sans amplificateur, l'antenne est une partie intégrante du circuit d'accord.
Utilisant ses connaissances en physique, Braun sépare l'antenne du circuit d'accord en utilisant entre eux un couplage inductif. Il supprime ainsi l'étincelle des circuits limitant les pertes d'énergie et augmentant la sensibilité. Il brevète, en 1899, son système qui permet de couvrir à Cuxhaven une distance de 62 km.
En 1906, il utilisa sa connaissance des propriétés de conduction de la galène pour imaginer un redresseur, que l'on peut considérer comme l'ancêtre de la diode moderne, qui permit l'essor du poste à galène.
Le prix Nobel de physique de 1909 lui a été attribué, avec Guglielmo Marconi, pour ses travaux sur la télégraphie sans fil.
L'Oscilloscope : Visualiser l'Invisible
En 1897, Braun a dévoilé sa plus importante invention : l'oscilloscope. Cet appareil ingénieux, précurseur de l'oscilloscope moderne, a permis aux scientifiques de visualiser les signaux électriques pour la première fois. L'oscilloscope de Braun utilisait un tube cathodique (CRT) pour afficher la forme d'onde d'un signal électrique, fournissant effectivement une représentation visuelle de ce qui n'était auparavant que mesurable. Cette invention a révolutionné l'étude de l'électronique, ouvrant la voie à des avancées dans d'innombrables domaines.
Améliorations du Télégraphe de Marconi
Les contributions de Braun au domaine émergent de la technologie radio ont été tout aussi importantes. Il a reconnu les limites du système de radiotélégraphe de Guglielmo Marconi et s'est lancé dans l'amélioration de sa portée et de son efficacité. Braun a introduit le couplage magnétique, une technique qui a considérablement amélioré la transmission des signaux radio en minimisant les interférences et en augmentant la force du signal. Ce développement a été crucial pour étendre la portée de la communication radio.
Redresseurs à Cristaux : La Naissance de la Détection Radio
En 1901, Braun a fait une autre découverte importante : le redresseur à cristal. Cet appareil, utilisant un cristal de galène, a agi comme un détecteur, convertissant les ondes radio en signaux audibles. Le redresseur à cristal est devenu un élément clé dans les premiers ensembles radio, permettant l'adoption généralisée de la communication sans fil.
Un Héritage d'Excellence Scientifique
Les réalisations de Braun ont été reconnues par le prestigieux prix Nobel de physique en 1909, qu'il a partagé avec Marconi. Tout au long de sa carrière, il a occupé de nombreux postes d'enseignement en Allemagne, repoussant sans relâche les limites de la connaissance scientifique. Son dévouement indéfectible à la recherche, associé à ses inventions ingénieuses, a consolidé sa position de pionnier dans l'histoire de l'électronique.
Aujourd'hui, les contributions de Braun continuent de résonner à l'ère numérique. Son invention de l'oscilloscope reste un outil indispensable pour les scientifiques et les ingénieurs, tandis que ses avancées dans la technologie radio ont jeté les bases du monde sans fil que nous habitons aujourd'hui. L'héritage de Karl Ferdinand Braun est un témoignage du pouvoir de l'enquête scientifique et de l'innovation, façonnant à jamais le cours de la communication et de la technologie modernes.
Articles
"Karl Ferdinand Braun: Pioneer of Radio and Oscilloscopes" by W. H. Watson (This article provides a detailed analysis of Braun's work in radio technology and his invention of the oscilloscope.)
"The Invention of the Oscilloscope" by A. H. W. Beck (This article focuses on the history of the oscilloscope and Braun's key role in its development.)
"The Nobel Prize in Physics 1909" by The Nobel Prize Organization (This article provides an overview of the Nobel Prize awarded to Braun and Marconi for their work in wireless telegraphy.)