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Histoires d’Ondes 2015

Du 23 février 2015 au 3 avril 2015


Vous enseignez la physique dans le secondaire ?

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Vous enseignez la partie du cours consacrée aux ondes et vous ne disposez pas du matériel ou du temps nécessaire pour l’illustrer ?

Histoires d’Ondes et ses expériences sont faites pour vous et pour vos élèves !

Basée sur une interaction constante entre les élèves, le professeur et le scientifique qui guide, la visite repose sur l’expérimentation.

Qu’elles soient mécaniques ou électromagnétiques, les ondes sont omniprésentes dans notre vie quotidienne. Cette exposition en dévoile de nombreuses caractéristiques, propriétés et applications très concrètes.

Durant la première partie de la visite, les notions de base (fréquence, longueur d’onde, etc.) sont progressivement introduites ou rappelées grâce à l’utilisation de belles machines à ondes. Ressorts, cordes, générateurs et éclairage stroboscopique permettent ensuite de visualiser des ondes stationnaires de différents types et de comprendre la notion de fréquence de résonance. Quant à l’impressionnante expérience de Chladni, elle montre que ce phénomène existe également à deux dimensions. Par extrapolation, les élèves en viennent alors à comprendre l’utilité du plateau tournant dans un four à micro-ondes ! Autre phénomène de résonance largement expérimenté lors de la visite, celui de l’amplification de certains sons par des colonnes d’air, clé de voûte du fonctionnement des instruments à vent. Ce premier volet se termine par une question : la Castafiore pouvait-elle réellement casser un verre en chantant ? La réflexion aboutit à l’un des temps forts de la visite : la mise en résonance par du son d’un vase en verre !

La deuxième partie de la visite commence par des expériences qui mettent en avant d’autres caractéristiques fondamentales des ondes, comme le besoin d’un milieu pour se propager ou encore la notion de vitesse de propagation. Les élèves découvrent ensuite que la physique des ondes peut aussi s’appliquer au corps humain : un analyseur de Fourier permet en effet de comprendre certaines caractéristiques de la voix ! Histoires d’Ondes propose également l’incontournable expérience de la voix dans l’hélium : fou rire garanti ! Sous ses aspects purement ludiques, cette expérience constitue une belle synthèse de tout ce qui aura été abordé.

La troisième partie de la visite est consacrée à l’étude de la lumière avec comme point de départ, la décomposition de la lumière et l’observation de quelques spectres (ampoule à incandescence, lampe économique, tubes de Plucker).

Les élèves découvrent ensuite – via le phénomène toujours étonnant de fluorescence – qu’il existe d’autres lumières auxquelles notre œil n’est pas sensible, comme la lumière ultraviolette.

Autre phénomène abordé, la polarisation. Exceptionnellement, les élèves seront autorisés à sortir leurs smartphones !

Enfin, différentes expériences montrent qu’il est possible de canaliser la lumière et de s’en servir pour transporter une multitude d’informations.

Pour terminer, pendant des interférences sonores, de superbes interférences lumineuses sont obtenues grâce à l’interféromètre de Michelson. L’occasion de rappeler l’origine historique de cet étrange dispositif… Deux expériences ont trait aux interférences sonores.

Ce panorama des propriétés des ondes serait incomplet sans un petit détour par les ondes hertziennes ! Un émetteur d’ondes radio permet en effet de réaliser des expériences à la fois spectaculaires et riches en contenu… Les élèves découvrent que l’onde radio transporte de l’énergie et est caractérisée par des champs électrique et magnétique polarisés perpendiculairement, etc. La ligne de Lecher crée une onde radio stationnaire dont les nœuds et les ventres sont mis en évidence de manière spectaculaire !

Possibilité de combiner avec la découverte du pendule de Foucault de l’UMONS, une invitation à voir tourner la Terre !

Le pendule oscillera du 29 janvier au 29 mars 2015 dans la collégiale Sainte-Waudru, à deux pas du SciTechLab

Durée de la visite guidée : 1 h (sur réservation)

Informations générales

23/02/2015 - 03/04/2015
SciTech Lab
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Réservations

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