OBSERVER (Ondes et matière)
1) Ondes et particules
- Principe de fonctionnement d'un sismomètre pour capter les ondes sismiques (animation du CEA).
- Les différents types d'ondes sismiques.
- Schéma (du CEA) montrant les différents types de rayonnements.
- La découverte des infrarouges par William Herschel (animation du CEA)
- Les rayonnements cosmiques (animation par des élèves du lycée Malherbe de Caen)
- Détection de particules subatomiques dans une chambre à brouillard
- Explication des aurores polaires (vidéo d'Universcience)
- Comment "voir" les infrarouges d'une télécommande de télévision ?
- Vidéo 1 (de F. Gély) qui montre comment rendre le capteur d'une webcam classique sensible aux infrarouges et vidéo 2 (de F. Gély) qui montre comment transformer une webcam classique en camera nocturne.
- Vidéo (de F. Gély) de quelques expériences réalisées avec une caméra nocturne.
2) Caractéristiques et propriétés des ondes
- Frise avec l'ensemble des ondes électromagnétiques (animation de A.Willm).
- Exemple d'onde mécanique progressive le long d'une corde (Animation eduMedia).
- Propagation d'une onde sonore dans l'air (Animation de A. Willm).
- Entraînez-vous à mesurer la célérité d'une onde le long d'une corde, le long d'un ressort, à la surface de l'eau (Animations de A. Willm).
- Le croisement de deux ondes mécaniques progressives (Animation de A.Willm).
- Ondes progressives et ondes stationnaires (Film Canal-U de 1965).
- Ondes mécaniques progressives périodiques dans une cuve à ondes (Animation de A. Willm).
- Double périodicité d'une onde sonore et ultrasonore (Animation de F. Passebon).
- La diffraction d'une onde à la surface de l'eau.
- Animation 1 (de F. Passebon) sur la diffraction de la lumière.
- Diffraction de la lumière par un trou (Animation de D. Labatut).
- Diffraction d'une onde plane à la surface de l'eau (Animation de G. Tulloue).
- Animation 1 (de G. Tulloue) et animation 2 sur les interférence de deux ondes à la surface de l'eau.
- Interférences et diffraction de la lumière par une ou deux fentes (Animation de A. Willm).
- Animation 1 (de A. Willm) et animation 2 (de G. Tulloue) sur les interférences lumineuses.
- Vidéo 1 (de W.FORTIN) et vidéo 2 pour bien comprendre les interférences constructives et destructives dans l'expérience des fentes d'Young.
- Dispersion de la lumière par un prisme (Animation de A. Willm).
- Animation 1 (de l'ONERA), animation 2, Animation 3 (de A. Willm), animation 4, animation 5 (de Y. Pelletier), animation 6 sur l'effet Doppler
- Vidéo sur l'effet Doppler (CEA).
- Principe du radar (vidéo d'Universcience) pour mesurer la vitesse d'une voiture par effet Doppler et animation.
- Quizz sur l'effet Doppler et les lois de Kepler (CEA).
- L'effet Doppler-Fizeau comme moyen d'investigation en astrophysique.
- Synthèse de sons à partir des harmoniques (logiciel de PhET).
- Analyse spectrale (Animation de A. Willm).
27 tests, expériences et mesures sur les ondes mécaniques et électromagnétiques (J.F. Noblet).
3) Analyse spectrale
- Exercice sur la nomenclature des alcanes (Animation de A. Willm).
- Exercice sur les familles de molécules en chimie organique (Animation de A. Willm).
- Molécules en 3D appartenant à différentes familles de chimie organique (Animation de A. Willm).
- Bien savoir identifier les trois types de spectres (UV/Visible - IR - RMN).
- Principe de fonctionnement d'un spectrophotomètre UV-Visible (Animation de A. Willm).
- Principe de la spectrophotométrie visible (pdf de P. MORIN).
- Loi de Beer-Lambert (Animation de PhET).
- Spectroscopie IR et RMN du proton (de Université en ligne).
- Pour bien faire le lien entre le spectre IR d'une molécule et les vibrations des liaisons de celle-ci (de S.Immel).
- Comment exploiter un spectre RMN du proton ?
- Identification d'une molécule organique par spectroscopie IR et RMN (vidéo réalisée par l'école nationale supérieure de chimie ParisTech).
COMPRENDRE (Lois et modèles)
1) Temps, mouvement et évolution
- Méthode de construction d'un vecteur vitesse (Animation de A. Willm).
- Méthode de construction d'un vecteur accélération (Animation tirée du site Physiquark).
- Etude d'un mouvement rectiligne uniformément varié, à l'aide de courbes (Animation de Y. Pelletier).
- Principe de propulsion d'une fusée et chocs de balles dans l'espace pour illustrer la conservation de la quantité de mouvement d'un système isolé ou pseudo-isolé (Vidéos du CNES).
- Etudes de mouvements dans des champs de pensanteur ou électrostatiques uniformes (©Hachette).
- Animation 1 (F. Passebon) et animation 2 ( A. Willm) pour comprendre les 3 lois de Kepler.
- Mouvement d'un satellite géostationnaire (Animation de F. Passebon).
- Galilée et la fin du géocentrisme (Francetvéducation).
- Calcul du travail d'une force constante (Animation de Geneviève Tulloue).
- Animation 1 (Animation de Geneviève Tulloue) et animation 2 (Animation CNAM) sur le pendule simple.
- Oscillateur harmonique horizontal (Animation de Geneviève Tulloue).
- Conservation de l'énergie mécanique lors d'une chute libre.
- La célèbre éxpérience de Michelson et Morlay (Animation de W.C Hui).
- Théorie de la relativité restreinte d'Einstein (Animation de Y.Mahé).
- Un manga pour comprendre la théorie de la relativité restreinte.
- Visualisation de la relativité restreinte : contraction des longueurs et dilatation du temps (Animation de G. Gastebois)
- Pour comprendre la dilatation du temps.
- Equilibrage d'une demi-équation d'oxydoréduction.
- Equilibrage complet d'une équation d'oxydoréduction.
- Un facteur cinétique : la température (Animation de JP. Fournat).
- Temps de demi-réaction (académie d'Aix-Marseille).
2) Structure et transformation de la matière
- Energies et conformations de l'éthane (Animation de A. Willm).
- Les conformations du cyclohexane ("chaise" et "bateau").
- La représentation de Cram du méthane.
- Chiralité et énantiomérie (Animation de M. Martorell).
- Interpréter à l'échelle microscopique l'état d'équilibre d'un système chimique (Animation de A. Willm).
- Le Bleu de Bromothymol (B.B.T.) : un indicateur coloré.
- Déplacement d'électrons en chimie organique (Animation de Numerik Sciences).
3) Energie, matière et rayonnement
- Animation (CEA) et Vidéo (Conception Databurger) expliquant l'effet tunnel et le principe du microscope à effet Tunnel
- Les trois modes de transferts thermiques : la conduction (Animation T.Davies), la convection (Animation T.Davies) et le rayonnement.
- Animation 1 et animation 2 (Animation de PhET) pour comprendre le fonctionnement du Laser.
- Vidéo illustrant le principe du laser (conception Databurger).
- Film "C'est pas sorcier" sur le Laser (France 3).
- Description du laser Hélium-Néon (animation de W. Fortin).
- Dans un laser à CO2, les niveaux d'énergie correspondent aux modes de vibration 1, 2 , 3 de la molécule.
- Utilisation d'un laser pour transmettre de la musique.
- Effets photo-électrique et Compton pour montrer l'aspect particulaire de la lumière (Animation de LPC).
- Comme la lumière, les objets miscroscopiques (électrons, protons...) présentent un double aspect ondulatoire et particulaire.
- Vidéo expliquant la dualité onde-corpuscule (conception Databurger).
- Dualité onde-corpuscule et introduction à la mécanique quantique (Science étonnante).
AGIR (Défis du XXIème siècle)
1) Economiser les ressources et respecter l'environnement
- Principe d'un dosage par étalonnage (de MATHRIX).
- Principe d'un dosage par titrage (de MATHRIX).
- Fichier éxécutable ou animation (de théobromine) ou Powerpoint pour repérer l'équivalence d'un titrage pH-métrique par la méthode des tangentes et/ou la méthode de l'extrémum de la dérivée.
- Principe du titrage pH-métrique (Animation de I. Tarride).
- Comprendre le dosage par titrage (Animation de O. Calvosa).
- Principe du titrage conductimétrique (Animation de I. Tarride).
- Principe du titrage d'oxydoréduction (Animation de I. Tarride).
2) Synthétiser des molécules, fabriquer des nouveaux matériaux
3) Transmettre et stocker l'information
- Principe de fonctionnement du C.A.N. (Animation de Y. Morel).
- Effet de la fréquence d'échantillonnage sur un signal (Animation de A. Willm).
- Diaporama sur la conversion d'un signal analogique en signal numérique (Académie d'Amiens).
- Conversion analogique - numérique (échantillonnage et quantification) (Animation EduMedia).
- Convertisseur décimal - binaire - hexadécimal (Programme de MathslsFun.com).
- Principe de fonctionnement d'un lecteur de CD (animation du CEA).
- Transmission de données numériques par la lumière : la technologie LiFi, 10 fois plus rapide que le Wifi !
4) Créer et innover
Vous pouvez également, si vous le souhaitez, télécharger les logiciels que l'on a utilisé en TP : Audacity - Flash_FFT (de Jean-Marc Chapaux) - Code39 - Specamp (de Serge Lagier) - SalsaJ (et les deux répertoires utilisés dans l'actvité sur les exoplanètes).