Bilan des TP du parcours PSVP juillet 2007 LP341 TP1(mod) : Introduction à Linux et à la programmation sous Scilab - Connexion au système et création des répertoires de travail - Création et manipulation de vecteurs et de matrices sous Scilab - Manipulation de fichiers et de graphiques - Programmation de l’équation logistique lieu du TP : Salle Info. Licence (ou Atrium) matériel : ordinateur TP2(mod) : Résolution des équations différentielles ordinaires - Simulation du refroidissement d'une tasse de café - Pendule simple et pendule chaotique lieu du TP : Salle Info. Licence (ou Atrium) matériel : ordinateur TP3(stat) : Mesures de distances d’étoiles et calculs d’erreur - Echantillonnage d’une population normale - Distributions des erreurs - Distance d’une étoile (cas des erreurs supposées petites, d’incertitude, discussion) lieu du TP : Salle Info. Licence (ou Atrium) matériel : ordinateur simulation du calcul TP4(mod) : Systèmes linéaires et méthode des moindres carrés - Résolution d'un système linéaire par la méthode de Gauss - Méthode des moindres carrés lieu du TP : Salle Info. Licence (ou Atrium) matériel : ordinateur TP5(mod) : Méthodes de simulation Monte-Carlo - Diffusion et marche aléatoire - Percolation dans un milieu aléatoire hétérogène lieu du TP : Salle Info. Licence (ou Atrium) matériel : ordinateur TP6(stat) : Loi des grands nombres et théorème central limite - Loi des grands nombres (pile ou face, étude de la loi d’Erlang) - Théorème Central Limite (variables aléatoires issues d’une même loi, variables aléatoires issues de lois différentes) lieu du TP : Salle Info. Licence (ou Atrium) matériel : ordinateur LP342 Liste des TP TP1 : Filtrage - Impédances (Electronique) TP2 : Circuits en régime transitoire (Electronique) TP3 : Statistique des émissions d'une source radioactive (Physique nucléaire) TP4 : Numérisation de signaux et analyse spectrale (Electronique/Numérique) TP5 : Simulation et analyse de signaux aléatoires (Numérique) TP6 : Analyse de données lidar (Numérique) Objectifs thématiques des TP et recoupement avec d’autres modules ; logistique TP 1 : Analyse de filtres avec R, C, L en régime sinusoïdal. Influence des impédances d’entrée et de sortie des instruments. Lieu du TP : salle d’électronique : Esclangon (maîtrise EEA) / 3 salles de 12 postes existants Matériel : plaquette de montage et composants électroniques, oscilloscope et générateur BF. TP 2 : Analyse de filtres avec R, C, L en régime périodique non sinusoïdal et en régime transitoire. Détermination de la constante de temps. Lieu du TP : salle d’électronique : Esclangon (maîtrise EEA) / 3 salles de 12 postes existants Matériel : plaquette de montage et composants électroniques, oscilloscope et générateur BF. TP 3 : Étude de la statistique d'émission d'une source radioactive. Estimation du nombre moyen de désintégrations, de l'écart-type et de l'histogramme (comparé aux lois de Poisson et de Gauss). Transmission de photons Gamma à travers des plaques de plomb. Lieu du TP : service de TP de physique nucléaire, T32 5ème étage, couloir 32-42 Matériel : sources radioactives (Cs 137), scintillateur INa(Tl) suivi d’un photomultiplicateur, analyseur multicanal en mode multi-échelle. TP 4: Mesure de signaux avec PC équipé de carte de conversion AN et analyse spectrale des signaux échantillonnés. Mise en évidence du repliement de spectre, choix de la fréquence d’échantillonnage et de la durée d’acquisition. Lieu du TP : salle de TP PSVP, 6 postes existants. Matériel : Générateur BF externe, PC équipé de carte d’acquisition et Matlab. TP 5 : Simulation et analyse d'un bruit blanc. Filtrage d'un bruit blanc. Estimation de la variance d’un signal aléatoire mélangé à du bruit. Lieu du TP : salle info Matériel : Scilab TP 6 : Analyse de données enregistrées par un lidar Raman : énergie retro-diffusée par l'atmosphère en fonction de l'altitude et du temps. Analyse des fluctuations temporelles en fonction de l'altitude, stationnarité, ergodicité des signaux. Analyse de la fonction d'autocorrélation et du spectre des signaux enregistrés à différentes altitudes. Lieu du TP : salle info Matériel : Scilab LP343 TP1 : Interféromètre de Michelson : présentation et réglage. - observations des phénomènes d’interférences : localisés, délocalisés. - franges d’égale épaisseur, anneaux, teintes plates - observation d’interférences en lumière blanche au voisinage du « contact optique ». lieu du TP : Service des TP d’Optique, Tour 42 1er étage matériel : interféromètre de Michelson, lampes, filtres, lentilles TP2 : Interféromètre de Michelson : spectroscopie par transformée de Fourier. A partir d’un interféromètre de Michelson pré-réglé en faces parallèles à l’épaisseur « nulle » : - étalonnage de l’enregistreur - études de radiations quasi-monochromatiques : doublet jaune du mercure - études en lumière blanche : filtres interférentiel et gélatine lieu du TP : Service des TP d’Optique, Tour 42 1er étage matériel : interféromètre de Michelson, lampes, filtres, lentilles, photomultiplicateur et enregistreur TP3 : Diffraction (à l’infini) et spectroscopie - diffraction par une fente : études qualitative et quantitative - écran complémentaire - diffraction par plusieurs fentes : 2 fentes, N fentes - diffraction par une mire de Foucault lieu du TP : Service des TP d’Optique, Tour 42 1er étage matériel : banc d’optique, lentilles, lampes, filtres, systèmes de fentes, mire de Foucault TP4 : Polarisation par transmission, réflexion, diffusion - polarisation par transmission, loi de Malus - polarisation par réflexion vitreuse, angle de Brewster, mesure de l’indice du verre - polarisation par diffusion : propriétés de la lumière diffusée lieu du TP : Service des TP d’Optique, Tour 42 1er étage matériel : banc optique, lampes, polariseurs, lentilles, mesureur d’énergie, bouteille d’eau laiteuse. LP344 TP1 : Introduction à la dynamique moléculaire : du microscopique vers le macroscopique - mouvements des atomes - distribution des vitesses - influence de la température lieu du TP : salle info matériel : code de simulation numérique écrit en fortran par Marie-Pierre Gaigeot, exploitation en Scilab TP2 : Caractérisation de la structure de solides cristallins - diffraction par les rayons X - mesure de la masse volumique d’un métal - lien entre masse volumique et structure lieu du TP : salle de TP de chimie matériel : figures de diffraction sur papier, pycnomètres et échantillons de cuivre et de nickel TP3 : Introduction à la dynamique moléculaire : les états de la matière, structure de distribution radiale, fusion d’un solide - structures - fusion d’un solide lieu du TP : salle info matériel : code de simulation numérique écrit par Marie-Pierre Gaigeot, exploitation en Scilab TP4 : Changements d’état d’un corps pur : l’azote - mesure de la chaleur latente - mesure de l’équilibre liquide-vapeur lieu du TP : salle de TP PSVP matériel : balance de précision, thermoplongeur, multimètres, chronomètre, vases Dewar, pompe à vide, capteurs de pression et de température, agitateur magnétique et….de l’azote liquide ! LP345 TP1 : Effet photoélectrique. Constante de Planck - mise en évidence de l'effet photoélectrique - détermination de la constante de Planck, constante fondamentale de la mécanique quantique Lieu du TP : service d’optique Matériel : cellule photoélectrique et son alimentation TP2 : Expérience de Franck et Hertz en vapeur de mercure - Mise en évidence de la quantification des niveaux d'énergie électroniques. - Mise en évidence des collisions comme source possible d’excitation. Lieu du TP : service d’optique Matériel : tube en verre de Franck et Hertz contenant une goutte de mercure ; alimentation électrique LEYBOLD pour tube de Franck et Hertz ; four électrique et son alimentation électrique ; sonde de température TP3 : mise en évidence des raies d'émission de l'hydrogène, et détermination de la constante de Rydberg - observer la lumière visible émise par des atomes d'hydrogène excités. - - mesurer les longueurs d'onde des raies émises dans le domaine visible. - déterminer la constante de Rydberg Lieu du TP : service d’optique Matériel : lampe à vapeur d’hydrogène, goniomètre TPN1 : normalisation et expansion d’une fonction d’onde quelconque sur une base orthonormée - utilisation de méthodes numériques pour normaliser une fonction. - Expansion d’une fonction d’onde sur une base orthonormée. - Notion de convergence numérique Lieu du TP : salles informatiques de la licence Matériel : scilab TPN2 : Méthodes numériques pour la résolution de l’équation de Schrödinger - Modélisation numérique de l’évolution d’un paquet d’ondes à une dimension pour divers potentiels (réflexion, effet tunnel) Lieu du TP : salles informatiques de la licence Matériel : scilab LP346 TP1 : Biréfringence - mesure de la biréfringence d’un barreau de plexiglas - mesure de la biréfringence du scotch lieu du TP : service d’optique matériel : diodes laser, barreau de plexiglas, polariseurs….. TP2 : Microscope polarisant - réglage du microscope - observation en lumière polarisée non analysée de lames minces (amphibole, biotite…) - observation en lumière polarisée analysée lieu du TP : salles de TP de l’UFR928 matériel : microscopes polarisants et échantillons géologiques LP347 TP : courant de gravité - mesure de la vitesse du front - analyse dimensionnelle, estimation de la vitesse à partir de la variation d’énergie potentielle lieu du TP : salle du LOCEAN 56-66 RC TP Ondes de surface - canal à houle (ondes de gravité) et cuve à ondes (ondes de capillarité) : - relation de dispersion, vitesse de phase, vitesse de groupe, réflexion lieu : salle 45-56 107 TP numérique ondes de surface Analyse de champ de courant d’ondes de gravité en eau profonde, peu profonde : détermination de la longueur d’onde, de la période, calcul des trajectoires des particules fluides, … Lieu du TP : salle info TP diffusion dans le glycérol Mesure par méthode optique de la diffusion du glycérol dans de l’eau (diffusion à partir d’une marche). Résolution de l’équation de diffusion, formalisation de l’aspect optique de l’expérience et détermination de la constante de diffusion. Lieu du TP : salle 46-56 107 TP analogie électrique - Analogue électrique d'un objet en contact avec un thermostat, temps de mise à l'équilibre - Etude temporelle de la mise en équilibre avec un thermostat, modélisation. - Analogue électrique de la propagation de la chaleur le long d'une tige Lieu du TP : salle 46-56 107 TP numérique sur la diffusion Mise hors dimensions de l’équation de diffusion et résolution numérique, puis résolution par schéma explicite et analyse des erreurs de troncature. Lieu : salle info LP389 TP écoulement géostrophique : cas du courant côtier - détermination du courant géostrophique à partir du film de l’expérience - comparaison avec l’estimation déduite de la relation du vent thermique lieu : salle du LOCEAN 56-66 RC TP convection Lieu : laboratoire de Dynamique des Systèmes Géologiques LP390 TP « fluorescence 1 » : microscopie de fluorescence Présentation d’un appareil de microscopie de fluorescence et du logiciel d’acquisition et de traitement des images. Observation de lames co-marquées par différents fluorophores. L’utilité des blocs de filtres et sur leur utilisation lors de l’observation est l’objet d’une attention particulière. Lieu : CEMIM, Muséum National d’Histoire Naturelle TP « IRM 1 » Présentation d’un appareil d’IRM fonctionnelle et du traitement des données. Lieu : Institut de Myologie, Hôpital Pitié-Salpêtrière TP « fluorescence 2 » : microscopie et informations spectrales Présentation d’un appareil de microspectrofluorimétrie. Observation de lames. La complémentarité et les différences (informationnelles et de mise en œuvre) avec la microscopie sont soulignées. Lieu : Laboratoire BioMoCeTi, Evry TP « IRM 2 » Exemples d’acquisition d’IRM fonctionnelle. Lieu : Institut de Myologie, Hôpital Pitié-Salpêtrière LP392 TP Conversion de l’énergie lumineuse en énergie biochimique Sur une journée en continu : Mesure de l’activité physico-chimique (spectrophotométrie et électrode à oxygène) de la photosynthèse sur des chloroplastes isolés. Flux de protons et modifications du pH. LP395 TP continuum sol plante atmosphère Mesure du flux de sève dans des plantules de tomates ; comparaison avec des plantes en stress hydrique ; mesure du potentiel hydrique à la bombe à pression, de la pression osmotique au cryoscope et à l’osmomètre, mesure de la conductance spécifique foliaire et stomatique Lieu : atrium 2éme étage section jaune LM301 TP numérique Décomposition en série de Fourier, analyse de signaux physiques Lieu : salle info