Récapitulatif des avancées (pré/post)estivales

 

 

Je propose que l'on inscrive dans ce billet tout ce que l'on a fait avant, pendant et ce que l'on projette de faire après les vacances (qui touchent déjà à leur fin…) pour pouvoir être bien organisés.

Vous pouvez compléter ce billet parce que je suis sûr que je vais oublier des choses, et puis y mettre vos idées.

 

Avant les vacances :

 

  • Expériences des billes :

 

On :

• a construit le montage, qui a été présenté aux Rencontres Jeunes Chercheurs ; 

 

• a pris quelques mesures, notamment à l'aide de Barnabique ©

 

 

• s'est rendu compte qu'il ne faut pas surcharger la photorésistance de lumière, mais qu'il faut une lumière homogène sur l'ensemble de l'échantillon, d'où l'éclairage par en dessous ;

• a étalonné le dispositif (1 tour fait avancer la photorésistance de 0,6 mm) et mésuré la taille des billes de verre (0,3 ; 0,4 ou 0,5 mm de diamètre).

 

  • Expérience de la diffraction par un réseau :

 

On a :

 

• pris les mesures des tâches centrales de diffraction d'un faisceau laser par des fils de calibre différents…

Issu de http://guy.chaumeton.pagesperso-orange.fr/ts03ph.htm

 

… obtenant ainsi le tableau suivant :

 

et ce graphique :

 

 

• essayé de trouver la taille des fils composant le rideau (110 µm ou 1,10 mm ???).

 

  • Expérience du cristal tournant :

 

On :

• a rencontré un professeur de l'université, qui nous a expliqué le principe de l'expérience (cf. Récap' 3 et Manip' du cristal tournant).

 

Photo à faire.

 

 

• s'est renseigné auprès du lycée pour connaître le matériel disponible, à savoir les ondes hyperfréquences (problème au niveau de la fréquence, qui n'est qu'approximative (« de l'ordre de 10 GHz »), ce qui donne une longueur d'onde d'environ 3 cm), et le dispositif, composé des deux cornets et du mécanisme faisant tourner le cristal ;

 

• a récupéré le matériel nécessaires à la construction des deux cristaux (tiges de fer, deux types de tiges de verre et bille de plomb).

 

  • Et nos têtes d'épingles ??

     

 

Pendant les vacances :

 

  • Expérience des billes :

 

On (enfin, surtout Charlie) a :

• rééquilibrer le dispositif (colle chaude, remplacement des boys qui bougent trop…) ;

 

• pris des mesures de la luminosité renvoyée par une ou plusieurs billes, et ce, en 2D et 3D ; mesures précédées la relation entre résistance et luminosité.

 

 

 

 

Les cartographies sont de plus en plus concluantes (Bravo Charlie !). Charlie prévoit d'ailleurs de réaliser ce soir une cartographie 3D d'un plus grand nombre de billes.

 

Problème(s) : Les billes sont de véritables châteaux forts (présence de « donjon » et de « douve »).

 

  • Expérience de la diffraction laser :

 

On a :

• essayé de résoudre le problème concernant la taille des fils composant le réseau, à l'aide du livre de Terminale (référence à trouver), de nombreux Regressi et de sources Internet :

 

On est toujours confrontés au problème de taille des fils (110 µm ou 1,10 mm  ???).

 

 

• trouvé plusieurs pistes de recherches, dont celle-ci :

 

Issu de http://lagouge.ecole-alsacienne.org/10-11/cahier_texte_TS4/TP%20physique/Diffraction.pdf

 

  • Expérience du cristal tournant :

 

On a :

• essayé de mieux comprendre l'expérience et formulé des hypothèses qui pourraient nous permettre de retrouver la structure du cristal (distance entre les familles hkl, etc.) ;

 

• creusé les informations présentes dans la fiche TP ;

 

• (enfin, surtout Yohann) construit le cristal en tiges de fer (et il est beau !) de 17 cm avec 3 cm d'écart entre les tiges :

 

• On va construire le cristal en verre chez Yohann.

 

 

A faire après les vacances :

 

Je compte sur vous pour compléter ce paragraphe !

 

• Il faut que l'on trouve avec Madame Baurrier un créneau horaire (de deux heures minimum -si possible-), pendant lequel on pourra faire nos expériences, retourner au CNRS et/ ou à l'université.

 

• Il faut que l'on retourne à l'université pour revoir le professeur qui nous a présenté l'expérience du cristal tournant, afin de lui poser des questions (à préparer) et approfondir le sujet.

 

• Il faut que l'on refasse des mesures pour l'expérience de la diffraction du faisceau laser par notre réseau, pour (enfin) trouver la taille des fils composant le rideau.

 

• Il faut que l'on s'intéresse de plus près à la fabrication des lentilles en paraffine.

 

Cf. « Pour la fabrication de la lentille, il vous faut un bloc suffisant de paraffine. Une lentille est constituée par un matériau transparent comprise entre deux surfaces sphériques appelées "dioptres". Un calcul permet d'abord de prévoir les dimensions convenables pour avoir la bonne distance focale. A cela s'ajoute une petite expérience pour connaitre l'indice de réfraction de la paraffine en hyperfréquence. Une fois connue cette valeur n, sur Internet, taper le mot clé : "Maker's formula". Il y a une formule qui vous donne le lien entre distance focale f et les caractéristiques géométriques de la lentille. Le mieux ensuite c'est de trouver à un tourneur-fraiseur à l'atelier du Lycée ou ailleurs, il sera plus à même de vous donner conseil ou directement tailler votre bloc de paraffine. », mail d'Orelien Randriamboarison.

 

• A compléter.

 

 

Donc, voilà, c'est tout pour l'instant je pense. N'hésitez pas à compléter ce billet !


Commentaires :

 Charlie :

1. Diffraction au laser

Voici ce que disait le chercheur à propos de cette expérience :

« En utilisant un petit laser, ou une diode de faible puissance, il est possible d’observer des taches de diffraction produites par le réseau projetées sur un écran et de remonter ainsi au pas du réseau (donc de la distance entre 2 atomes si on considère que chaque nœud du réseau symbolise un atome du cristal). En faisant une loi d’échelle, il est possible alors de comparer le pas du réseau cristallin avec la longueur d’onde (rayons X) et le pas du réseau utilisé pour l’expérience avec la longueur d’onde Laser. »

 

J’ai mis en gras les mots importants. Bon alors on voit bien qu’il faudra refaire l’expérience. On l’a fait en quatrième vitesse avant les vacances parce qu’on ne disposait que d’une heure et on a raté ces informations, c’est-à-dire on n’a pas mesuré le pas du réseau mais la taille des taches. Il va sûrement falloir refaire tout ça.


2. Expérience des billes

Il est temps de passer au dernier stade : la cartographie 3D avec toutes les billes. J'en parlerai dans un billet spécial (quel suspense).

Sinon je pense que cette expérience a bien avancé pendant les vacances.


3. Cristal tournant

 Bravo et merci à Yohann pour le beau cristal, on ira chez lui pour faire celui en verre qui va sûrement s'avérer plus compliqué.


4. A faire à la rentrée

Il faudra parler de tout ça avec mme Baurrier, et on en discutera. Problème : Quand ? Selon les emplois du temps (et j'espère qu'on sera dans la même classe), on verra si on a un trou pour faire les ONP et voir mme Baurrier.


Voilà !