Expérience des billes, essai n°4

17/07/11

 

Voilà, le montage est réparé, il est temps de mener d'autres essais, pour une cartographie 3D.

 

On procède comme d'habitude à des mesures reslum (résistance/luminosité) pour être précis dans la quantification de la lumière reçue par la photorésistance.

 

 

Ce qui nous donne la relation du jour, grâce à Regressi :

 

 

Avec L en lux et R en kiloohm.

L'écart relatif est de 4,6% donc ça va.

 

C'est la même chose que les autres fois : mêmes imprécisions dues aux mêmes choses : différence de taille des capteurs, impossibilité d'être exactement au même endroit, différence de température…

 

Vérification :

 

 

On peut donc mener l'expérience avec cette relation. On procède à un essai en 2D et non plus en une dimension (l'essai en 1D était concluant donc il est temps de passer à la cartographie 3D).

Mais n'allons pas trop vite en besogne, on réalise des mesures avec une seule bille sur le support, c'est amplement suffisant pour l'instant.

 

J'ai fait deux essais, 406 mesures en tout. Pas la peine de mettre le tableau avec toutes les valeurs, voici les graphiques.

 

Essai 1 :

Résistance :

Luminosité :

 

 

 

Essai 2 :

Résistance :

Luminosité :

 

Voilà voilà.

Alors que penser de ces graphiques en 3D ??

Première chose : on voit quand il y a une bille.

Deuxième chose : à l'approche de la bille, la luminosité faiblit, puis au centre de la bille elle augmente, comme pour l'expérience en 1D. On ne l'avait pas trop prévu, on comprend que c'est normal vu les photos des billes qui vont dans ce sens. C'est peut-être dû au fait que l'éclairage vient du bas.

Troisième chose : ce ne sont pas des résultats homogènes, on n'observe pas un belle structure de bille, avec une douve creusée selon la même profondeur formant un beau cercle.

 

Tentatives d'explication pour expliquer cela :

- Non homogénéité de la répartition de la luminosité de la lampe (pas vraiment car on voit que lorsqu'il n'y a pas de bille le support est plutôt plat)

- Support sale (non plus, pour les mêmes raisons que la tentative d'explication précédente, et que j'ai bien lavé le support avant).

- Bille sale (pourquoi pas, ça pourrait expliquer l'hétérogénéité de la lumière renvoyée)

- Variation de température (peut-être mais je doute que ça influe énormément)

- Montage peu stable, oscillant de droite à gauche (oui, il y a de ça, sûrement, car malgré les réparations effectuées, le socle en métal oscille toujours et de minis écarts pourraient suffire à fausser les mesures, et expliquer leur hétérogénéité)

- Déplacement de l'appareil de mesure de gauche à droite mm par mm pas assez précis (oui, c'est sûr : le montage ne permet que de mesurer une ligne, donc il faut le déplacer. Je l'ai décalé mm par mm à l'aide d'un papier millimétré fixé au boy sur lequel il se trouve mais je le déplace à la main, ce qui implique une imprécision à prendre en compte.)

 

Bilan :

Bilan mitigé.

On retrouve quand même la bille. On retrouve une certaine unité dans les résultats : on s'approche de la bille, la luminosité baisse, on s'approche encore plus et elle augmente.

Avant de procéder à des essais avec plusieurs billes, il faut trouver des moyens de résoudre les problèmes, afin que l'expérience soit plus précise et les résultats homogènes, formant une belle douve circulaire autour du château sphérique.

Il faudra s'interroger sur cette douve inattendue, et pourquoi pas faire des essais avec une lampe éclairant du dessus pour comparer… (en 1D).

 

Contrer les différents problèmes influant sur la précision des résultats va s'avérer difficile. Laver la bille et le support, très bien, mais comment assurer un déplacement linéaire précis au millimètre de l'appareil ? A la main ça ne va pas. Pour la stabilité du montage, je vais réessayer de coller tout ça avec le pistolet à colle chaude laissé par Yohann.

 

L'expérience est en cours, mais notre but (retrouver la structure de billes qui modélisent les atomes) est presque atteint, il manque une expérience avec plusieurs billes. Il faut désormais rendre les mesures plus homogènes.

 

Je termine en laissant l'adresse d'un site auquel on pourrait songer :

http://www.google.com/events/sciencefair/index.html