expériences travaux pratiques de physique

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EXPÉRIENCES TRAVAUX PRATIQUES DE PHYSIQUE
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Cher client,
Le catalogue d'expériences de Physique pour les universités et les lycées vous sera d'une grande utilité. Il contient
d'importants éléments de littérature scientifique pour des expériences à des fins éducatives. Il comprend également
toutes nos meilleures expériences, comme les grands classiques qui jouent un rôle essentiel dans tous les laboratoires de Physique. Les expériences sont continuellement testées sur le terrain et elles ont inspirés d'innombrables
clients enthousiastes à travers le monde.
Notre équipe de scientifiques expérimentés a accordés une grande importance à l'utilisation d'une part d'équipement
classique tels que les oscilloscopes, enregistreurs etc. et d'autre part des systèmes modernes d'interface Cobra3.
Pour cette raison vous trouverez souvent plusieurs versions pour une même expérience. Il vous suffira de choisir la
version qui répond le mieux à vos besoins.
Si vous avez besoin d’aide dans le choix des expériences les plus adaptées à vos besoin, nos représentants locaux
seront ravis de vous aider.
Nous espérons que vous apprécierez notre manuel et attendons avec impatience vos questions.
Phywe Systeme GmbH & Co. KG
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG
Robert-Bosch-Breite 10
D-37079 Göttingen · Allemagne
Téléphone + 49/551/604- 0
Fax
+ 49/551/604 -115
www.phywe.com
[email protected]
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À propos de Phywe
Fondée à Göttingen en Allemagne en 1913 par le Dr Gotthelf Leimbach, l’entreprise PHYWE Systeme GmbH & Co. KG
est rapidement devenue l'un des principaux fabricants mondiaux de matériel scientifique.
Au cours de cette période de plus de 95 ans, la qualité et l'innovation de ses produits a toujours été une exigence
fondamentale de Phywe.
En tant que fournisseur international reconnu dans les domaines de la science et de l'ingénierie, nous avons eu un
impact significatif sur le marché mondial grâce à nos équipements de qualité supérieure.
Les produits Phywe sont fabriqués en Allemagne et sont utilisés dans le monde entier dans les domaines de la
recherche et de l’éducation, du collège jusqu’au niveau universitaire avancé.
Le développement de systèmes éducatifs de technologie de pointe, la planification et la mise en service de
laboratoires scientifiques et techniques répondant à des exigences spécifiques, sont nos activités quotidiennes.
En sa fonction de fournisseur de systèmes complets, entièrement développé et mis en place, Phywe fournit des
systèmes d’enseignement pour étudiants et pour enseignants sous forme d’expériences de démonstration.
Les systèmes vont d’équipements standards, faciles à utiliser destinés aux étudiants jusqu'aux équipements très
sophistiqués et spécialisés pour les besoins universitaires.
Phywe Systeme GmbH & Co. KG a atteint un très haut niveau basé sur la recherche et la technologie et grâce à
un échange permanent d'expériences avec les lycées et universités, ainsi qu'avec les enseignants et les professeurs.
En tant que fabricant expérimenté et compétent, nous serions heureux de vous aider dans la sélection des
expériences adaptées à vos besoins.
1
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Phywe
Mechanics
dans Göttingen : ville universitaire par excellence
Measurement techniques
Les sciences naturelles ont une longue
tradition à Göttingen. Plus de 40 détenteurs du
Prix Nobel venant de toutes les disciplines
scientifiques et de nombreux instituts, ont
conduit des recherches avec succès dans
pratiquement tous les domaines de la science.
Les institutions de recherches et instituts
universitaires suivants sont situés à Göttingen:
Académie des sciences, plusieurs instituts
Max-Planck, Centre allemand de primates,
Centre de la Physiologie Moléculaire du
cerveau, Centre des sciences moléculaires de
la vie -- pour n'en nommer que quelques-uns.
Nous sommes en contact avec ces institutions
et échangeons nos points de vue avec eux,
de sorte à garantir que les dernières
tendances et innovations scientifiques soient
toujours représentées dans notre gamme de
produits
Phywe Systeme GmbH & Co. KG.
2
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Un centre de sciences naturelles en Allemagne
Détenteur de Prix Nobel
Prof. Otto Hahn lors de sa
visite chez PHYWE en 1966
GÖTTINGEN est une ville d'enseignement et de recherche. Matériel scientifique,
équipement d'enseignement et installations de laboratoire développés sont produits
dans cette ville, célèbre de part le monde.
Göttingen ne serait pas ce qu'elle est sans son université.
"Georgia Augusta" a été fondée en 1734 et déjà en 1777 elle est devenue la plus grande université l'Allemagne avec ses 700 étudiants. Elle est une des universités majeures
de l’Allemagne, avec 14 facultés, d'importantes installations scientifiques et plus de
30.000 étudiants.
La gracieuse Fille aux Oies (“Gänseliesel") sur la fontaine du marché est la fille le plus
souvent embrassée en Allemagne. Pourquoi? Parce que chaque docteur nouvellement
diplômé doit embrasser
la beauté froide sur sa
bouche de bronze.
Tel le veut la tradition
de Göttingen.
Baiser d’un docteur à la Fille
aux Oies
3
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Expériences de physique
Les expériences décrites dans la série des publications PHYWE « Des expériences de laboratoire de physique »
sont destinées aux chefs de cours de physique de laboratoire dans les universités, lycées et classes préparatoires.
Toutes les expériences sont montées
uniformément et contiennent des références
tel que les sujets, principes et objectifs
couverts
ic conducRelated topics
den zone, intrins
band theory, forbid
conduction band,
Semiconductor,
ctivity, valence band,
, band
tivity, extrinsic condu resistance, mobility, conductivity
etic
Lorentz force, magn
cient.
coeffi
Hall
g,
spacin
La théorie et l´évaluation expliquent le principe
de l´expérience et donnent des résultats type
graphiques et numériques.
LEP
5.3.01
-11
ra3
rmanium with Cob
Hall effect in p-ge
Cobra3 BASIC-UNIT unit
y
Cobra3 power suppl le
modu
Tesla measuring
Hall
Cobra3 Software
RS 232 data cable
12150.00
12151.99
12109.00
14521.61
14602.00
1
1
1
1
2
and conTasks
room temperature
e is measured at
control current and
1. The Hall voltag
as a function of the compensation for
t
stant magnetic field
(measurement withou
plotted on a graph
defect voltage).
temmeasured at room
s the sample is
of the
2. The voltage acros ant control current as a function
perature and const
B.
1
magnetic induction
ant
const
at
1
le is measured
band
across the samp
temperature. The
3. The voltage
2
a function of the
from the measurecontrol current as
1
nium is calculated
spacing of germa
1
ments.
1
the magas a function of
1
e UH is measured
. The sign of the
4. The Hall voltag
at room temperature together with the
1
R
netic induction B,
the Hall constant H
1
are calcup
n
ntratio
charge carriers and
conce
and the carrier
1
Hall mobility mH
urements.
1
lated from the meas
tempera1
as a function of
are
e UH is measured
B and the values
2
5. The Hall voltag
magnetic induction
ture at constant
1
.
plotted on a graph
2
nium
rectangular germa
Principle
Hall voltage of a
magThe resistivity and
of temperature and
ured as a function ic conductivity, the type
sample are meas
spacing, the specif
rs are
netic field. The band the mobility of the charge carrie
and
r
of charge carrie
the measurements.
determined from
Equipment
le,
Hall effect modu
carrier board
Hall effect, p-Ge,
Coil, 600 turns
ped, laminated
Iron core, U-sha
2
, 30330348mm,
Pole pieces, plane
nt., prot. cap
Hall probe, tange
V DC/6 V, 12 V AC
Power supply 0-12
-PASS
base
Tripod
mm
-, square, l = 250
Support rod -PASS
-PASSRight angle clamp
100 mm, red
Connecting cord,
100 mm, blue
Connecting cord,
red
mm,
500
Connecting cord,
500 mm, blue
Connecting cord,
500 mm, black
Connecting cord,
11801.00
11805.01
06514.01
06501.00
06489.00
13610.02
13505.93
02002.55
02025.55
02040.55
07359.01
07359.04
07361.01
07361.04
07361.05
LEP
5.3.01
-11
Hall effect in p-germanium with Cobra3
Theory and evaluation
If a current I flows through a conducting strip of rectangular
section and if the strip is traversed by a magnetic field at right
angles to the direction of the current, a voltage – the so-called
Hall voltage – is produced between two superposed points on
opposite sides of the strip.
This phenomenon arises from the Lorentz force: the charge
carriers giving rise to the current flowing through the sample
are deflected in the magnetic field B as a function of their sign
and their velocity v:
3. To receive the necessary graph, do as follows:
Choose the channel modification in the analysis-menu. Set
the parameters as shown in Fig.11. Continue. Remember
the procedure with the parameters in Fig.12. Now, you have
the desired graph. To determine the regression line, choose
the ”Regression”-icon.
(Since the measurements were made with a constant current, we can put s ~ U–1, where U is the voltage across the
sample.)
k ⫽ 8.625 · 10 ⫺5
Since
S
S ⫻B 2
F ⫽ e 1v
eV
K
we get
Eg = b · 2k = (0.72 ± 0.03) eV.
(F = force acting on charge carriers, e = elementary charge).
Since negative and positive charge carriers in semiconductors
move in opposite directions, they are deflected in the same
direction.
al set-up
Fig.1: Experiment
Fig. 11: Parameters for the first channel modification.
The type of charge carrier causing the flow of current can
therefore be determined from the polarity of the Hall voltage,
knowing the direction of the current and that of the magnetic
field.
1. Fig. 6 shows that there is a linear relationship between the
current I and the Hall voltage UB:
UH = a · I
where a = proportionality factor.
2. The change in resistance of the sample due to the magnetic field is associated with a reduction in the mean free path
of the charge carriers. Fig. 7 shows the non-linear, clearly
quadratic, change in resistance as the field strength increases. Therefore us the channel modification in the
analysis-menu.
3. In the region of intrinsic conductivity, we have
s ⫽ s0 · exp a ⫺
Eg
2 kT
b
where s = conductivity, Eg = energy of bandgap, k = Boltzmann constant, T = absolute temperature.
If the logarithm of the conductivity is plotted against T-1 a
straight line is obtained with a slope
Germany
• 37070 Göttingen,
SYSTEME GMBH
• Physics • PHYWE
tory Experiments
publications • Labora
PHYWE series of
25301-11
b⫽ ⫺
1
Eg
2k
.
from which Eg can be determined.
From the measured values used in Fig. 8, the slope of the
regression line
ln s ⫽ ln s0 ⫹
Eg
2k
· T ⫺1
is
Photo et
liste d´équipement garantissent un
montage effectif de l´expérience
b ⫽ ⫺
Eg
2k
⫽ ⫺ 4.18 · 103 K
with a standard deviation sb = ± 0.07 · 103 K.
4
25301-11
LEP
5.3.01
-11
Hall effec
t in p-ger
manium
with Cobra
3
Set-up and
procedure
The exp
erimental
Fig. 12: Parameters
second channel
set-up ismodification.
the for
boathe
rd has
shown in
groove. The to be put into
Fig.1. The
the
of the pow module is directly hall-effekt-modu test piece on
l via
er unit ove
connected
ule.
r the acwith the the guideinput on
The con
the backsi 12V~ output
nec
de of the
Unit is rea tion to the Analo
modg
lized via
module.
a RS232 In 2 – por t of the
cable from
Cobra
The Tes
the RS232 3 Basicla-modu
-port of the
le is con
Interface.
nected
to the mo
The plate
dule-port
has to be
of the
as not to
brought
up
dam
plate. It has age the crysta to the magnet ver
l
The differe to be in the cen in par ticular, avo y carefully, so
tre betwe
id
en the pol bending the
The magnent measurement
s are con
trolled by e pieces.
can be dire tic field has to be
the softwa
measured
Fig.1. So ctly put into the
re.
groove in with a hall probe,
you can
be
directly on
which
the modul
e
the Ge-sa sure that the ma
gnetic flux as shown in
mple.
is measu
Fig. 2: Ha
red
ll effect in
sample of
ity sign of
rectangul
the Hall
ar sec
vol
riers are
negatively tage shown app tion. The polarlies when
charged.
the car-
PHYWE series of publications • Laboratory Experiments • Physics • PHYWE SYSTEME GMBH • 37070 Göttingen, Germany
This is the
ment. He start-screen wh
ich appear
re, you
can
measured
s before
every me
, displayed choose, which
asureSample
current (Fig , etc., e.g. Ha parameters hav
ll voltage
e
.4)
as a fun to be
ction of
Fig. 4: Exa
mple of
measurem
ent param
eters.
You can
als
Start the o calibrate the Tes
measurem
la-modu
ton.
le
ent-scree
n by pre via ”options” (Fig
ssing the
.5).
”continue”
-but-
Fig. 5: Ca
libration
menu.
To perform
as gauge the measurement
the Cobra
s, start the
You will
software
receive the 3 Hall-Effect.
and cho
following
ose
window
(Fig.3):
Fig. 3: Sta
rt menu
of the sof
tware Co
bra3 Hall
effect.
LABORATORY EXPERIMENTS
PHYSICS
Klaus Hermbecker
Ludolf von Alvensleben
Regina Butt
Andreas Grünemaier
Robin Sandvoß
Exemple de
paramètres de
mesurage
2
Laboratory Experiments
1. Choos
e The
the Samp Hall voltage as
the
le curren
t as x-axis measurement
Choose
-channel
the
.
and
Continue. measurement on
Set the
”key pre
ma
changing
ss”.
the voltag gnetic field to a
Determine
value of
e and cur
250 mT
the
ren
hal
t
on
l voltage
-30 mA up
as a functio the power sup by
to 30 mA
ply.
You will
n
in steps
of the cur
receive a
rent from
typical me of nearly 5 mA.
asurement
like in Fig
Fig. 6: Ha
.6.
ll voltage
as a fun
ction of cur
rent.
25301-1
1
PHYWE
series of
publications
• Laborat
ory Experim
ents • Phy
sics • PHY
WE SYS
TEME GM
BH • 370
70 Götting
en, German
y
Manuels d’expériences
16502.12
Expériences en laboratoire Physique
4 Expériences Travaux pratiques de Physique
Version papier No 16502.32
CD
No 16502.42
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
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Expériences de physique
Le volume actuel qui a été développé par PHYWE complète la collection déjà existante avec 304 expériences en
26 chapitres, listés dans la table des matières suivante.
Dans cette brochure, nous présentons les expériences en version courte. Les expériences peuvent être commandées
en totalité ou partiellement, en conformité avec les listes des articles contenus dans les expériences.
C’est avec plaisir que nous pouvons vous faire parvenir une description expérimentale détaillée sur demande.
Vous trouvez également les informations détaillées des expériences sur :
www.phywe.fr dans la rubrique Université, sous la partie Solutions : TESS Expert
Vous pouvez commander les expériences ainsi :
Ce qu’il vous faut :
䢇 Description de
l’expérience adaptée
à la didactique –
une préparation faite
directement par les
étudiants est facilement réalisable
Module effet hall
11801.00
1
Effet hall, p-Ge, platine de support
11805.01
1
Bobine, 600 spires
06514.01
2
Noyau, en U, feuilleté
06501.00
1
Pièce polaire, plane, 30 x 30 x 48 mm, la paire
06489.00
1
Sonde de Hall, tangentiel, avec capuchon de protection
13610.02
1
Alimentation 0-12 V DC / 6 V, 12 V AC
13505.93
1
Trépied PASS
02002.55
1
Tige carrée PASS, l = 250 mm
02025.55
1
Noix double PASS
02040.55
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge l = 500 mm
07361.01
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 500 mm
07361.04
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, black, l = 750 mm
07362.05
2
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Alimentation, 12 V/2 A
12151.99
1
Cobra3 Module de mesurage Tesla
12109.00
1
Logiciel Cobra3 Effet hall
14521.61
1
Câble de transmission de données 2 x SUB-D, fiche /
douille, 9 pôles
14602.00
1
PC, Windows® 95 ou supérieur
Quantité
Numéro de commande
Numéro de commande pour
l´expérience complète
CompSet équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Effet Hall dans le germanium dopé p
avec Cobra3
P2530101
䢇 Expériences comprises – couverture
de gamme complète de la physique
䢇 Équipement complet permettant un
montage modulaire des expériences
– usage multiple d’appareils
individuels, rentables et flexibles
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
䢇 Développé et testé par des
enseignants et techniciens pour un
usage simple et fiable
䢇 Résultats de mesure très précis paragraphe du milieu à droite
䢇 Expériences assistées par ordinateur
– enregistrement simple et rapide
des résultats
Expériences Travaux pratiques de Physique 5
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Index
1
Mécanique
1.1
Techniques de mesurage
1.4
Mécanique des liquides et corps gazeux
1.1.01-00
Mesure de constantes de base: longueur, poids et temps
1.4.01-00
Surface de liquides en rotation
1.2
Statique
1.2.01-00
Moments de force
1.2.02-00
1.4.02-00
Surface of rotating liquids
1.4.03-00
Viscosité de liquides newtoniens et non-newtoniens
(viscosimètre tournant)
Module d'élasticité
1.4.04-00
Mesures de viscosité avec le viscosimètre à chute de bille
1.2.03-00
Hystérésis mécanique
1.4.05-00
Mesure de la tension de surface par la méthode de l'anneau
(Méthode Du Nouy)
1.3
Dynamique
1.4-06-11
1.3.01-01
Loi de Hooke
Mesure de la tension de surface par la méthode
de l'arrachement avec Cobra3
1.3.01-11
Loi de Hooke avec Cobra3
1.4.07-00
Formule barométrique
1.3.03-01/05 Lois de Newton avec rail à coussin d'air /
Rail de démonstration
1.4.08-00
Traînée - Résistance à l'écoulement
1.5
Vibrations mécaniques, acoustique
1.5.01-00
Vibrations de cordes
1.5.03-11
Vitesse du son dans l'air avec Cobra3
1.5.04-11
Effet Doppler acoustique avec enregistreur Yt ou
avec Cobra3
1.5.05-15
Etude des figures de Chladni avec le module FG (Cobra3)
1.3.03-11/15 Seconde loi de Newton avec Cobra3 Rail à coussin d'air /
Rail de démonstration
1.3.05-01/05 Loi des collisions avec rail à coussin d'air /
Rail de démonstration
1.3.05-11/15 Loi des collisions avec rail à coussin d'air /
Rail de démonstration et Cobra3
1.3.07-01
Chute libre
1.3.07-11
Chute libre avec Cobra3
1.3.09-01
Détermination de la constante de la gravitation /
Balance de Cavendish assistée par ordinateur
1.3.11-00
Mouvement balistique
1.3.12-00
Pendule balistique
1.5.06-01/15 Mesure de la vitesse du son à l'aide du tube de Kundt
1.5.07-01/15 Mesure des longueurs d'onde et des fréquences
dans le tube de Quincke
1.5.08-11
Fréquences de résonance avec les résonateurs
d'Helmholtz avec Cobra3
1.5.09-11
Interférence d'ondes acoustiques, d'ondes stationnaires
et diffraction par une fente avec Cobra3
1.3.13-11/15 Moment d'inertie et accélération angulaire avec Cobra3
1.5.10-00
Détermination optique de la vitesse du son dans les liquides
1.3.15-00
Moment et moment angulaire
1.5.11-00
Vitesse de phase et de groupe des ultrasons dans les liquides
1.3.16-01
Force centrifuge
1.5.12-00
1.3.16-11
Force centrifuge avec Cobra3
Dépendance de la vitesse du son dans les liquides
par rapport à la température
1.3.18-00
Conservation mécanique de l'énergie
1.5.13-00
Ondes stationnaires ultrasoniques, détermination
de la longueur d'onde
1.3.19-00
Lois du gyroscope à 3 axes
1.3.20-00
Lois du gyroscope à cardans
1.3.21-00
Pendule simple (mathématique)
1.3.22-00
Pendule physique (réversible)
1.3.23-01
Pendule Physique et pendule à "g" variable
1.3.13-01/05 Moment d'inertie et accélération angulaire
1.5.14-00
Absorption des ultrasons dans l'air
1.5.15-15
Diffraction des ultrasons sur une ou deux fentes
1.5.16-15
Diffraction des ultrasons sur un système de fentes multiples
1.5.17-15
Diffraction des ultrasons sur un orifice et un obstacle
circulaire avec Cobra3
1.5.18-00
Diffraction des ultrasons sur des lentilles
de Fresnel-Construction de la zone de Fresnel
Interférence d'ultrasons provenant de deux sources
identiques avec Cobra3
1.3.23-11
Etude des oscillations pendulaires avec Cobra3
1.3.25-01
Pendules couplés
1.3.25-11
Pendules couplés avec Cobra3
1.5.19-15
1.3.26-11
Oscillations harmoniques d'un ressort Ressorts couplés en série et en parallèle avec Cobra3
1.5.20-00
Interférence d'ultrasons par un miroir de Lloyd
1.3.27-01
Oscillations forcées / Pendule de Pohl
1.5.21-15
1.3.27-11
Oscillations forcées / Pendule de Pohl – Détermination
de la fréquence de résonnance par l’analyse Fourier
Détermination de la vitesse des ultrasons
(Principe du sonar)
1.5.22-00
Interféromètre de Michelson ultrasonique
1.3.28-01
Moment d’inertie / Théorème de Steiner
1.5.23-00
Diffraction des ultrasons sur une arête
1.3.28-11
Moment d'inertie de différents corps /
Théorème de Steiner avec Cobra3
1.5.24-15
Effet Doppler ultrasonique avec interface Cobra3
1.3.30-00
Vibrations de torsion et module de torsion
1.3.31-00
Moment d'inertie et vibrations de torsion
1.3.32-00
Propagation d'une onde transversale excitée de façon continue
1.3.33-00
Vitesse de phase d'ondes se propageant le long d'une corde
1.3.34-00
Etude des ondes bidimensionnelles à l'aide de la cuve à ondes
1.3.35-00
Etude des interférences et de la diffraction d'ondes
bidimensionnelles à l'aide de la cuve à ondes
6 Expériences Travaux pratiques de Physique
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
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Handbooks
Index
Physics
2
Optique
2.1
Optique géométrique
2.6
Optique appliquée
2.1.01-01
Mesure de la vitesse de la lumière
2.6.01-00
Effet Faraday
2.1.02-00
Loi des lentilles et des instruments optiques
2.6.01-05
Effet Faraday sur plaque optique
2.1.03-00
Dispersion et pouvoir de résolution du prisme et d'un
spectroscope à réseau
2.6.03-00
Enregistrement et reconstitution d'hologrammes
2.6.03-05
Transfert d'hologramme à partir d'un hologramme maître
sur plaque optique
2.6.03-06
Procédure en temps réel l (pliage d’une plaque)
sur plaque optique
Anémométrie Laser Doppler (LDA) avec Cobra3
2.2
Interférence
2.2.01-00
Interférence de la lumière
2.2.02-00
Anneaux de Newton
2.6.05-11
2.2.02-05
Anneaux de Newton sur plaque optique
2.6.07-01/05 Laser Hélium Néon
2.2.03-00
IInterférence avec une plaque de mica selon Pohl
2.6.08-00
Pompage optique
2.2.04-00
Zone de construction de Fresnel / Réseau de Fresnel
2.6.09-00
Laser Nd-YAG
2.2.05-00
Interféromètre de Michelson
2.6.10-00
Fibre optique
2.2.05-05
Interféromètre de Michelson sur plaque optique
2.6.11-00
Optique de Fourier-Arrangement 2f
2.2.06-00
Cohérence et largeur de raies spectrales avec l'interféromètre
de Michelson
2.6.12-00
Optique de Fourier-Arrangement 4f - Filtration et reconstruction
2.6.13-00
Magnétostriction avec l’interféromètre de Michelson
2.2.07-00
Indice de réfraction de l'air et du CO2 avec l'interféromètre
de Michelson
2.2.07-05
Indice de réfraction de l'air et du CO2 avec l'interféromètre
de Michelson sur plaque optique
2.2.09-00
Interféromètre de Michelson – Haute Résolution
2.2.10-00
Effet Doppler avec interféromètre de Michelson
2.2.11-00
Détermination de l'indice de réfraction de l’air avec
l’interféromètre de Mach-Zehnder
2.2.12-05
Interféromètre Fabry-Pérot – détermination de la longueur
d’onde d’un laser
2.2.12-06
Interféromètre Fabry-Pérot – modes de résonnance optique
2.3
Diffraction
2.3.01-00
Diffraction sur une fente et principe d'incertitude d'Heisenberg
2.3.02-00
Diffraction de la lumière sur une fente et une arête
3
Thermodynamique
3.1
Expansion thermale
3.1.01-00
Expansion thermique des solides et des liquides
3.2
Gaz parfait et réel
3.2.01-01
Equation d'état d'un gaz parfait
3.2.01-15
Equation d'état d'un gaz parfait avec Cobra3
3.2.02-01
Capacité calorifique des gaz
3.2.02-11
Capacité calorifique des gaz avec Cobra3
Détermination de l'intensité de diffraction dans le cas de fentes
multiples et de réseaux
3.2.03-00
Loi de distribution des vitesses de Maxwell
3.2.04-00
Equation d'état thermique, point critique
2.3.04-05
Détermination de l'intensité de diffraction dans le cas de fentes
multiples et de réseaux sur plaque optique
3.2.05-00
Détermination du coefficient adiabatique des gaz –
Oscillateur de Flammersfeld
2.3.05-00
Détermination de l'intensité de diffraction dans le cas d'une
fente ou d'un système de 2 fentes
3.2.06-00
Effet Joule-Thomson
2.3.06-00
Détermination de l'intensité de diffraction dans le cas d'une
fente ou d'un fil (théorème de Babinet)
3.3
Calorimétrie, Chaleur de friction
3.3.01-01
Capacité calorifique des métaux
2.3.06-05
Détermination de l'intensité de diffraction dans le cas d'une
fente ou d'un fil (théorème de Babinet) sur plaque optique
2.3.03-00
2.3.04-00
Etude des diffractions dues à un orifice ou à des obstacles
circulaires
3.3.01-11
Capacité calorifique des métaux avec Cobra3
3.3.02-00
Equivalent mécanique de la chaleur
3.4
Transition d’état
3.4.01-00
Pression de vapeur d'eau à haute température
3.4.02-00
Pression de vapeur d'eau à une température inférieure à 100°C/
Chaleur molaire de vaporisation
3.4.03-00
Elévation du point d'ébullition
3.4.04-00
Abaissement du point de congélation
Transport et diffusion
2.4
Photométrie
2.4.02-01
Loi photométrique de distance
2.4.02-11
Loi photométrique de la distance avec Cobra3
2.4.04-00
Loi de Lambert
2.5
Polarisation
2.5.01-00
Polarisation par des lames quart-d'onde
2.5.01-05
Polarisation par des lames quart-d'onde sur plaque optique
3.5
2.5.02-00
Polarimétrie
2.5.03-00
Equations de Fresnel - Théorie de la réflexion
3.5.01-01/15 Loi de Stefan-Boltzmann avec amplificateur /
avec Cobra3
2.5.04-00
Loi de Malus
3.5.02-00
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Conductivité thermique et électrique des métaux
Expériences Travaux pratiques de Physique 7
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Index
3.6
Thermodynamique appliquée
4.4
Électrodynamique
3.6.01-00
Collecteur de rayons solaires
4.4.01-00
Transformateur
3.6.02-00
Pompe à chaleur
4.4.02-01/15 Induction magnétique avec compteur / avec Cobra3
3.6.03-00
Isolation thermique / conduction thermique
4.4.03-01/11 Inductance de solénoïdes avec oscilloscope /
avec le module FG (Cobra3)
3.6.04-01/15 Moteur Stirling avec oscilloscope / avec Cobra3
4.4.04-01/11 Bobine dans un circuit AC avec oscilloscope /
avec le module FG (Cobra3)
4.4.05-01/15 Condensateur dans un circuit AC avec oscilloscope /
avec le module FG (Cobra3)
4
4.4.06-01/11 Circuit RLC avec multimètre /
avec le module FG (Cobra3)
Électricité
4.1
Courants stationnaires
4.1.01-01
Mesure de basses résistances
4.1.01-15
Etude de la loi d'Ohm à l'aide du module générateur
de fonction
4.1.02-00
Pont de Wheatstone
4.1.03-00
Résistance interne et adaptation de sources de tension
4.4.07-00
Circuits redresseurs
4.4.08-00
Filtres RC (pont de Wien-Robinson)
4.4.09-01/15 Filtres passe-haut et passe-bas avec oscilloscope /
avec le module FG (Cobra3)
4.4.10-00
Pont de mesure RLC
4.4.11-00
Résistance, angle de phase et puissance dans des circuits
à courant continu
4.4.12-11
Etude de la variation rapide d'induction avec Cobra3
4.1.04-01/15 Dépendance en température des différents Résistances
et diodes avec multimètre / avec Cobra3
4.5
Oscillations et ondes électromagnétiques
4.1.06-01/15 Balance de courant / force agissant sur un conducteur
parcouru par un courant (force de Lorentz)
avec ampèremètre / avec Cobra3
4.5.02-00
Circuits oscillants couplés
4.5.04-00
Interférence de micro-ondes
4.5.05-00
Diffraction de micro-ondes
4.5.06-00
Diffraction et polarisation de micro-ondes
4.1.07-00
Thermo-générateur à semi-conducteurs
4.1.08-00
Pompe à chaleur Peltier
4.5.08-00
Champ d'émission d'un cornet - micro-ondes
4.1.09-01
Caractéristiques d'une cellule solaire
4.5.09-00
Réflexion totale des micro-ondes
4.1.09-15
Courbes caractéristiques de semi-conducteurs
4.1.11-00
Caractéristiques et efficacité de cellules à combustible PEM
et d'un appareil pour électrolyse PEM
4.1.12-00
La loi de Faraday (électrolyse)
4.1.13-15
Conducteurs de second ordre-Electrolyse avec module
générateur de fonction
4.2
Champs électriques
4.2.01-00
Champs électriques et potentiels dans les condensateurs plats
5.1
Physique de l’électron
4.2.02-01
Charge et décharge d'un condensateur
5.1.01-00
Charge élémentaire et expérience de Millikan
4.2.02-15
Charge et décharge d'un condensateur avec Cobra3
5.1.02-00
Charge spécifique de l'électron-Rapport e/m
4.2.03-00
Détermination de la capacité de sphères métalliques
et de condensateurs sphériques
5.1.03-11
Expérience de Franck-Hertz avec tube Hg assistée
par ordinateur
4.2.04-01
Loi de Coulomb
5.1.03-15
4.2.04-15
Loi de Coulomb avec Cobra3
Expérience de Franck-Hertz avec tube Ne assistée
par ordinateur
4.2.05-00
Potentiel de Coulomb et champ électrique de sphères
métalliques
4.2.06-00
Constante diélectrique de différents matériaux
4.3
Champs magnétiques
4.3.01-00
Champ magnétique terrestre
4.3.02-01/15 Champ magnétique de bobines simples Loi de Biot-Savart
5
Structure physique de la matière
5.1.04-01/05 Détermination du quantum d'action de Planck par l'effet
photoélectrique avec amplificateur / avec amplificateur
électromètre (filtres interférentiels)
5.1.05-01/05 Détermination du quantum d'action de Planck par l'effet
photoélectrique avec amplificateur / avec électromètre
amplificateur (réseau de diffraction)
5.1.06-00
Structure fine et spectre optique d'un gaz à 1 électron /
2 électrons
5.1.07-00
Séries de Balmer / Détermination de la constante de Rydberg
4.3.03-01/15 Champ magnétique d'une paire de bobines dans
la configuration de Helmholtz / avec Cobra3
5.1.08-00
Spectres atomiques de systèmes à 2 électrons: He-Hg
4.3.04-00
Moment magnétique dans un champ magnétique
5.1.10-05/07 Effet Zeeman / version normale et anormale avec système
magnétique variable / avec électro-aimant
4.3.05-00
Champ magnétique à l'extérieur d'un conducteur rectiligne
4.3.06-00
Champ magnétique à l'intérieur d'un conducteur
5.1.11-01/11 Expérience de Stern-Gerlach / avec moteur pas-à-pas
et interface
4.3.07-11
Hystérésis ferromagnétique avec interface PC
5.1.12-00
Résonance de spin électronique (Etude du facteur g)
4.3.08-00
Magnétostriction avec l'interféromètre de Michelson
5.1.13-00
Diffraction d'un faisceau d'électrons sur un réseau
8 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Index
5.2
Radioactivité
5.4
Physique Rayon-X
5.2.01-01
Demi-vie et équilibre radioactif
5.4.01-00
Caractéristique du rayonnement-X du cuivre
5.2.01-11
Demi-vie et équilibre radioactif avec Cobra3
5.4.02-00
Caractéristique du rayonnement-X du molybdène
5.2.03-11
Distribution de Poisson et de Gauss d'un rayonnement
radioactif avec Cobra3
– Influence du temps mort d'un tube compteur
5.4.03-00
Caractéristique du rayonnement-X du fer
5.4.04-00
Détermination de l'intensité d'un rayonnement-X caractéristique en fonction du courant et de la tension anodique
5.4.05-00
Monochromisation des rayons-X du molybdène
5.4.06-00
Monochromisation des rayons-X du cuivre
5.4.07-00
Séparation du doublet K␣ du molybdène/Structure fine
5.2.04-00
Visualisation des particules radioactives /
Chambre à brouillard
5.2.20-15
Etude de l'énergie Alpha émis par différentes sources
avec un Analyseur multicanaux (AMC)
5.2.21-01/11/15 Expérience de Rutherford avec table traçante xyt /
avec Cobra3 / avec Analyseur multicanaux (AMC)
5.4.08-00
Séparation du doublet K␣ du fer / Structure fine
5.4.09-00
Loi de déplacement de Duane-Hunt et détermination de la
constante de Planck
5.2.22-11/15
Structure fine du spectre alpha de l'Am-241
avec Cobra3 / avec Analyseur multicanaux (AMC)
5.4.10-00
5.2.23-11/15
Etude de l'énergie Alpha émis par le Ra-226
avec Cobra3 / avec Analyseur multicanaux (AMC)
Rayonnements X caractéristiques d'anodes différentes /
Loi de Moseley ; Fréquence de Rydberg et constante d'écran
5.4.11-00
Absorption de rayons-X
5.2.24-11/15
Dissipation d'énergie de particules Alpha dans les gaz
avec Cobra3 / avec Analyseur multicanaux (AMC)
5.2.31-00
Absorption d'électrons
5.2.32-00
Spectroscopie bêta
5.2.41-01/11
Loi de la distance et d'absorption des rayons Gamma
et Bêta avec le tube compteur /
avec Cobra3
5.4.12-00
Absorption d'arête K et L / Loi de Moseley, constante de Rydberg
5.4.13-00
Étude de la structure de monocristaux de NaCl de différentes
orientations
5.4.14/15-00 Analyse rayon-X de diverses structures cristal /
Méthode des poudres de Debye-Scherrer
5.4.16-00
Détermination de structures cristallines par rayonnement-X /
Méthode de Laue
Dépendance énergétique du coefficient d'absorption
gamma avec Cobra3 /
avec Analyseur multicanaux (AMC)
5.4.17-00
Diffusion Compton des rayons-X
5.4.18-00
Dosimétrie Rayon-X
5.2.44-11/15
Effet Compton avec COBRA3 /
avec Analyseur multicanaux (AMC)
5.4.19-00
Expérience avec produit de contraste sur un modèle
de vaisseau sanguin
5.4.45-11/15
Conversion interne dans le Ba-137 avec COBRA3 /
avec Analyseur multicanaux (AMC)
5.4.20-00
Détermination de la longueur et de la position d'un objet
non visible
5.2.46-11/15
Section efficace de l'effet photoélectrique et de l'effet
Compton avec Cobra3 /
avec Analyseur multicanaux (AMC)
5.2.47-11/15
Loi de Moseley et fluorescence X avec COBRA3 /
avec Analyseur multicanaux (AMC)
5.4.21/22/
Etude de la diffraction par des poudres cristallisantes –
23/24/25-00 en réseaux de Bravais / une poudre cristallisant en une structure
diamant / structure hexagonale / structure tétraédrique /
structure cubique
5.2.42-11/15
5.3
Physique de l’état solide, physique du plasma
5.3.01-01
Effet Hall dans le germanium dopé p avec teslamètre
5.4.26-00
Mesures par diffraction de l'intensité des figures
de Debye-Scherrer par l'utilisation d'une poudre échantillon
à structure cubique
5.4.27-00
Mesures par diffraction de Debye-Scherrer des paramètres
de structure de feuilles laminées
5.4.28-00
Rayonnement-X caractéristique du Tungstène
5.3.01-11
Effet Hall dans le germanium dopé p avec Cobra3
5.3.02-01/11
Effet Hall dans le germanium dopé n avec teslamètre /
avec Cobra3
5.4.40-00
Spectroscopie énergétique des rayons-X
5.3.03-00
Effet Hall normal et anormal dans les métaux
5.4.41-00
Résolution de l’énergie du détecteur d’énergie de rayons-X /
du système de l’Analyseur multicanaux (AMC)
5.3.04-01/11
Bande interdite du germanium avec multimètre /
avec Cobra3
5.3.10-00
Traitement des surfaces / Physique des plasmas
5.3.11-00
Courbes de Paschen / Physique des plasmas
5.3.20-00
Résolution atomique de la surface du graphite avec
le microscope à effet tunnel (STM)
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Expériences Travaux pratiques de Physique 9
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Afin de vous aider dans la sélection des expériences, nous avons ajouté des pictogrammes sur plusieurs
expériences. Ces pictogrammes vous donnent un aperçu rapide des fonctionnalités les plus importantes et
vous fournissent toutes les informations essentielles en un coup d'oeil.
Nouveau Produit
Démarque les nouveaux produits lancés dans les derniers mois. Ainsi que les expériences
à succès ayant de nouvelles fonctionnalités supplémentaires pour vous offrir encore plus
de possibilités de mesurer et d’expérimenter.
Feuilles TP
Pour cette expérience il existe des feuilles TP détaillés
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le monde. Nous serions plus qu'heureux de vous fournir des références sur demande.
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Expérience supportée par notre Logiciel Measure et l’interface Cobra3
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et vous pourez traiter les données de façon optimale.
Appareils à interface PC
Certains appareils PHYWE sont déjà équipés d'un interface.
Ces appareils peuvent être connectés directement au PC et être utilisés avec le logiciel
Measure.
Expérience avec intérêt médical
Certaines expériences couvrent des thèmes médicaux et biologiques.
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Mécanique
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Mécanique
Table des matières
1.1
1.1.01-00
Techniques de mesurage
Mesure de constantes de base: longueur, poids et temps
1.2
1.2.01-00
1.2.02-00
1.2.03-00
Staticque
Moments de force
Module d'élasticité
Hystérésis mécanique
1.3
1.3.01-01
1.3.01-11
1.3.03-01/05
1.3.03-11/15
Dynamique
Loi de Hooke
Loi de Hooke avec Cobra3
Lois de Newton avec rail à coussin d'air / Rail de démonstration
Seconde loi de Newton avec Cobra3 / Rail à coussin d'air /
Rail de démonstration
1.3.05-01/05 Loi des collisions avec rail à coussin d'air / Rail de démonstration
1.3.05-11/15 Loi des collisions avec rail à coussin d'air /
Rail de démonstration et Cobra3
1.3.07-01
Chute libre
1.3.07-11
Chute libre avec Cobra3
1.3.09-01
Détermination de la constante de la gravitation /
Balance de Cavendish assistée par ordinateur
1.3.11-00
Mouvement
1.3.12-00
Pendule balistique
1.3.13-01/05 Moment d'inertie et accélération angulaire
1.3.13-11/15 Moment d'inertie et accélération angulaire avec Cobra3
1.3.15-00
Moment et moment angulaire
1.3.16-01
Force centrifuge
1.3.16-11
Force centrifuge avec Cobra3
1.3.18-00
Conservation mécanique de l'énergie
1.3.19-00
Lois du gyroscope à 3 axes
1.3.20-00
Lois du gyroscope à cardans
1.3.21-00
Pendule simple (mathématique)
1.3.22-00
Pendule physique (réversible)
1.3.23-01
Pendule Physique et pendule à "g" variable
1.3.23-11
Etude des oscillations pendulaires avec Cobra3
1.3.25-01
Pendules couplés
1.3.25-11
Pendules couplés avec Cobra3
1.3.26-11
Oscillations harmoniques d'un ressort Ressorts couplés en série et en parallèle avec Cobra3
1.3.27-01
Oscillations forcées / Pendule de Pohl
1.3.27-11
Oscillations forcées / Pendule de Pohl –
Détermination de la fréquence de résonnance par l´analyse Fourier
1.3.28-01
Moment d´inertie / Théorème de Steiner
1.3.28-11
Moment d'inertie de différents corps /
Théorème de Steiner avec Cobra3
1.3.30-00
Vibrations de torsion et module de torsion
1.3.31-00
Moment d'inertie et vibrations de torsion
Propagation d'une onde transversale excitée de façon continue
1.3.32-00
1.3.33-00
Vitesse de phase d'ondes se propageant le long d'une corde
1.3.34-00
Etude des ondes bidimensionnelles à l'aide de la cuve à ondes
1.3.35-00
Etude des interférences et de la diffraction d'ondes
bidimensionnelles à l'aide de la cuve à ondes
12 Expériences Travaux pratiques de Physique
1.4
1.4.01-00
1.4.02-00
1.4.03-00
1.4.04-00
1.4.05-00
1.4-06-11
1.4.07-00
1.4.08-00
1.5
1.5.01-00
1.5.03-11
1.5.04-11
1.5.05-15
1.5.06-01/15
1.5.07-01/15
1.5.08-11
1.5.09-11
1.5.10-00
1.5.11-00
1.5.12-00
1.5.13-00
1.5.14-00
1.5.15-15
1.5.16-15
1.5.17-15
1.5.18-00
1.5.19-15
1.5.20-00
1.5.21-15
1.5.22-00
1.5.23-00
1.5.24-15
Mécanique des liquides et corps gazeux
Détermination de la densité des liquides
Surface de liquides en rotation
Viscosité de liquides newtoniens et non-newtoniens
(viscosimètre tournant)
Mesures de viscosité avec le viscosimètre à chute de bille
Mesure de la tension de surface par la méthode de l'anneau
(Méthode Du Nouy)
Mesure de la tension de surface par la méthode de l'arrachement
avec Cobra3
Formule barométrique
Traînée - Résistance à l'écoulement
Vibrations mécaniques, acoustique
Vibrations de cordes
Vitesse du son dans l'air avec Cobra3
Effet Doppler acoustique avec enregistreur Yt ou avec Cobra3
Etude des figures de Chladni avec le module FG (Cobra3)
Mesure de la vitesse du son à l'aide du tube de Kundt
Mesure des longueurs d'onde et des fréquences dans le tube de
Quincke
Fréquences de résonance avec les résonateurs d'Helmholtz avec
Cobra3
Interférence d'ondes acoustiques, d'ondes stationnaires et
diffraction par une fente avec Cobra3
Détermination optique de la vitesse du son dans les liquides
Vitesse de phase et de groupe des ultrasons dans les liquides
Dépendance de la vitesse du son dans les liquides par rapport à la
température
Ondes stationnaires ultrasoniques, détermination de la longueur
d'onde
Absorption des ultrasons dans l'air
Diffraction des ultrasons sur une ou deux fentes
Diffraction des ultrasons sur un système de fentes multiples
Diffraction des ultrasons sur un orifice et un obstacle circulaire avec
Cobra3
Diffraction des ultrasons sur des lentilles de Fresnel-Construction
de la zone de Fresnel
Interférence d'ultrasons provenant de deux sources identiques
avec Cobra3
Interférence d'ultrasons par un miroir de Lloyd
Détermination de la vitesse des ultrasons (Principe du sonar)
Interféromètre de Michelson ultrasonique
Diffraction des ultrasons sur une arête
Effet Doppler ultrasonique avec interface Cobra3
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Mécanique
Techniques de mesurage
Mesure de constantes de base: longueur, poids et temps 1.1.01-00
Pour en savoir plus sur …
La longueur
Le diamètre
L'épaisseur, le diamètre
intérieur
Les courbures
Vernier
La précision pour la mesure
de la masse
La mesure du temps
Principe de l'expérience :
Les pieds à coulisse, les micromètres
et les sphéromètres sont utilisés pour
mesurer avec précision des longueurs, des épaisseurs, des diamètres
et des courbures. Une balance mécanique sert à déterminer les masses et
un compteur à décades est utilisé
pour obtenir des mesures précises du
temps. Les méthodes de mesure, la
précision de la mesure et la précision
de la lecture sont traitées.
Ce qu´il vous faut :
Pied à coulisse Vernier, acier inoxydable
Palmer
Sphéromètre
Barrière optique, compact
Compteur universel
Alternative pour 13601.99:
Compteur digital 2-1
03010.00
03012.00
03017.00
11207.20
13601.99
1
1
1
1
1
13607.99
1
Knife-edge measuring faces
for inside measurement
Slide
Guide bar
Graduated scale
Vernier
Movable jaw blade
Balance de précision, 2 plateaux, 500 g
Poids de précision, 1 mg...200 g, avec étui
Colonne de fer
Fil de fer, d = 1.0 mm, l = 10 m
Feuilles d´aluminium, jeu de 4
Plaque de verre, 100 mm x 85 mm x 1 mm
Verre de montre, d = 80 mm
Verre de montre, d = 100 mm
Verre de montre, d = 125 mm
Tube en verre, droit, d = 8 mm, l = 80 mm, 10 pièces
Tubes en verre, d = 24 mm, l = 120 mm
Set de 8 cubes
Fil de pêche, d = 0.5 mm, l = 100 mm
Bille en acier avec œillet, d = 32 mm
Tige à crochet
Tige carrée PASS, square, l = 630 mm
Trépied PASS
Noix double PASS
Décamètre, l = 2 m
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 50 cm
44011.50
44070.20
03913.00
06104.01
06270.00
08203.00
34572.00
34574.00
34575.00
36701.65
45158.00
02214.00
02090.00
02466.01
02051.00
02027.55
02002.55
02040.55
09936.00
07361.01
07361.04
07361.02
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
Fixed
jaw
blade
Depth measuring
Measuring faces
for depth
measurement
Measuring faces
for outside
measurement
Pied à coulisse Vernier
Objectifs :
1. Déterminer le volume des tubes à
l'aide du pied à coulisse.
2. Déterminer l'épaisseur des câbles,
de cubes ou de plaques avec le micromètre.
3. Déterminer l'épaisseur de plaques
et le rayon de courbure de verres
de montres à l'aide du sphéromètre.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Mesure de constantes de base:
longueur, poids et temps
P2110100
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Expériences Travaux pratiques de Physique 13
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Seite 14
Mécanique
Statique
1.2.01-00 Moments de force
Pour en savoir plus sur …
Les moments
Le couple
L'équilibre
La statique
Le levier
Les forces coplanaires
Principe de l'expérience :
Les forces coplanaires (poids, balance à ressort) agissent sur le disque
des moments de part et d'autre du
pivot. En équilibre, les moments sont
déterminés en fonction de la grandeur ainsi que la direction des forces
et du point de référence.
Ce qu´il vous faut :
m = 0.1 kg
Disque de moments
02270.00
1
Dynamomètre 1 N
03060.01
2
r2 = 0.12 m
Trépied PASS
02002.55
2
Embase PASS
02006.55
1
Tige carrée PASS, l = 400 mm
02026.55
2
Noix double PASS
02040.55
1
Noix à orientation PASS
02041.55
1
Manchon à clavette
02052.00
1
Porte poids pour poids à fente
02204.00
1
Poids à fente, 10 g, noir
02205.01
4
Poids à fente, 50 g, noir
02206.01
1
Fil de pêche, d = 0,5 mm, l = 100 mm
02090.00
1
Règle graduée, plastique, 200 mm
09937.01
1
= /2.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Moments de force
P2120100
Les moments comme fonction entre la distance entre l´origine des coordonnées et le point d´action de la force.
Objectifs :
1. Le moment en fonction de la distance entre l'origine des coordonnées et le point d'action de la
force ;
2. Le moment en fonction de l'angle
entre la force et le vecteur de position vers le point d'action de la
force ;
3. Le moment en fonction de la
force.
14 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Seite 15
Mécanique
Statique
Module d'élasticité 1.2.02-00
Pour en savoir plus sur …
Le module de Young
Le module d'élasticité
La contrainte
La déformation
Le coefficient de Poisson
La loi de Hooke
Principe de l'expérience :
Une barre plate est supportée en
deux points. Elle est pliée sous
l'action d'une force qui agit au
centre de la barre. Le module
d'élasticité est déterminé à partir de
la flexion et des données géométriques de la barre.
Ce qu´il vous faut :
Matériau
Dimensions [mm]
E 关N · m-2兴
1
Acier
101.5
2.059 · 1011
1
Steel
102
2.063 · 1011
Steel
103
2.171· 1011
1
Steel
151.5
2.204 · 1011
1
Steel
201.5
2.111 · 1011
Aluminium
102
6.702 · 1010
Laiton
10 2
9.222 · 1010
Comparateur, 10/0.01 mm
03013.00
1
Support pour comparateur
03013.01
Set de 7 tiges plates
17570.00
Couteau avec étrier
03015.00
1
Tige à couteau
02049.00
2
Porte poids pour poids à fente
02204.00
Dynamomètre 1 N
03060.01
Trépied PASS
02002.55
2
Tige carrée PASS, l = 250 mm
02025.55
2
Tige carrée PASS, l = 630 mm
02027.55
1
Noix double PASS
02040.55
5
Poids à fente, 10 g, noir
02205.01 10
Poids à fente, 50 g, noir
02206.01
Tableau 1 : Le module d´élasticité pour divers matériaux.
6
Décamètre, l = 2 m
09936.00
1
Pied à coulisse Vernier, acier inoxydable
Fil de pêche, d = 0.5 mm, l = 100 mm
03010.00
02090.00
1
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Module d'élasticité
P2120200
Objectifs :
1. Déterminer la courbe caractéristique du comparateur à cadran.
2. Déterminer la flexion de la barre
plate en fonction de
– la force
– l'épaisseur, à force constante
– la largeur, à force constante
– la distance entre les points de
support, à force constante.
3. Déterminer le module d'élasticité
de l'acier, de l'aluminium et du
laiton.
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Mécanique
Statique
1.2.03-00 Hystérésis mécanique
Pour en savoir plus sur …
L'hystérésis mécanique
L'élasticité
La plasticité
La relaxation
Le module de torsion
L'écoulement plastique
Le couple
La loi de Hooke
Principe de l'expérience :
La relation entre le couple et l'angle
de rotation est déterminée lorsque
les barres en métal sont tordues. La
courbe d'hystérésis est enregistrée.
Objectifs :
1. Enregistrer la courbe d'hystérésis
des tiges d'acier et de cuivre.
2. Enregistrer la courbe contrainterelaxation avec différents temps
de relaxation de divers matériaux.
Ce qu´il vous faut :
Appareil de torsion
02421.00
1
Barre de torsion, acier, d = 2 mm, l = 500 mm
02421.01
1
Barre de torsion, Aluminium, d = 2 mm, l = 500 mm
02421.02
1
Barre de torsion, Aluminium, d = 2 mm, l = 400 mm
02421.03
1
Barre de torsion, Aluminium, d = 2 mm, l = 300 mm
02421.04
1
Barre de torsion, Aluminium, d = 3 mm, l = 500 mm
02421.05
1
Barre de torsion, Aluminium, d = 4 mm, l = 500 mm
02421.06
1
Barre de torsion, Laiton, d = 2 mm, l = 500 mm
02421.07
1
Barre de torsion, Cuivre, d = 2 mm, l = 500 mm
02421.08
1
Dynamomètre 1 N
03060.01
1
Dynamomètre 2.5 N
03060.02
1
Chronomètre numérique 1/100 s
03071.01
1
Support base PASS
02005.55
1
Tige carrée PASS, l = 250 mm
02025.55
1
Tige carrée PASS, l = 630 mm
02027.55
1
Noix double PASS
02040.55
2
Courbe d´hystérésis mécanique de la torsion d´une barre de cuivre de 2 mm
de diamètre et 0,5 m de long.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Hystérésis mécanique
P2120300
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Seite 17
Mécanique
Dynamique
Loi de Hooke 1.3.01-01
Pour en savoir plus sur …
La loi de Hooke
La constante de rappel
La limite de l'élasticité
L'hystérésis élastique
La restauration de la
déformation élastique
Principe de l'expérience :
La validité de la loi de Hooke est déterminée pour deux ressorts hélicoïdaux ayant deux constantes de rappel différentes. L'élongation du ressort hélicoïdal, qui dépend de la
force déformante, est étudiée au
moyen des poids des masses. A titre
de comparaison, une bande de
caoutchouc, pour laquelle il n'existe
aucune proportionnalité entre la
force exercée et l'élongation qui en
résulte, est soumise aux mêmes
forces.
Objectifs :
1. Déterminer les constantes de rappel des ressorts hélicoïdaux.
2. Etudier l'élongation de la bande de
caoutchouc.
Ce qu´il vous faut :
Théorie (Loi de Hooke)
Trépied PASS
02002.55
1
Embase PASS
02006.55
1
Tige carrée PASS, l = 1000 mm
02028.55
1
Noix double PASS
02040.55
1
Curseur pour mètre, rouge, plastique, la paire
02201.00
1
Porte poids pour poids à fente
02204.00
1
Poids à fente, 10 g, noir
02205.01
2
Poids à fente, 10 g, blanc
02205.02
2
Poids à fente, 50 g, noir
02206.01
1
Poids à fente, 50 g, blanc
02206.02
2
Ressort hélicoïdal, 3 N/m
02220.00
1
Ressort hélicoïdal, 20 N/m
02222.00
1
Fil de soie, l = 200 mm
02412.00
1
Mètre de démonstrations, l = 1000 x 27 mm
03001.00
1
Cheville de support
03949.00
1
Fil de caoutchouc, l = 10 m
03989.00
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Loi de Hooke
P2130101
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Experience
Poids agissant Fw comme fonction de l´extension ⌬l d´un élastique (hystérésis élastique).
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Seite 18
Mécanique
1.3.01-11
Dynamique
Loi de Hooke avec Cobra3
Pour en savoir plus sur …
La constante de rappel
La limite d'élasticité
L'extension et la compression
Principe de l'expérience :
La validité de la loi de Hooke est établie en utilisant divers ressorts hélicoïdaux ayant des constantes de
rappel différentes. A titre de comparaison, on examinera le comportement d'une bande de caoutchouc
étirée pour laquelle il n'existe aucune proportionnalité entre la force
d'actionnement et l'élongation qui
en résulte..
Objectifs :
1. Etalonnage du système (capteur
de mouvement et capteur de
force).
2. Mesurer la force de traction en
fonction du trajet de trois ressorts
hélicoïdaux différents et d'une
bande de caoutchouc.
3. Déterminer la constante de rappel
et évaluer la courbe d'hystérésis.
4. Vérification de la loi de Hooke.
Ce qu´il vous faut :
Cobra3 unité de base, USB
Alimentation 12V/2A
Logiciel Cobra3 Force/Tesla
Fil de caoutchouc, l = 10 m
Module Newton
Capteur Newton
Capteur de mouvement avec câble
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
Adaptateur, fiche BNC - douille 4 mm
Ressort hélicoïdal, 3 N/m
Ressort hélicoïdal, 20 N/m
Ressort hélicoïdal, 30 N/m
Noix double PASS
Tige carrée PASS, l = 1000 mm
Tige raccord
Embase PASS
Pince de table PASS
Porte-plaque, ouverture 0...10 mm
Mètre de démonstrations, l = 1000 x 27 mm
Fil de nylon, d = 0,4 mm, l = 50 mm
PC, Windows® XP ou supérieur
12150.50
12151.99
14515.61
03989.00
12110.00
12110.01
12004.10
07542.27
07542.20
02220.00
02222.00
02224.00
02040.55
02028.55
02060.00
02006.55
02010.00
02062.00
03001.00
02095.00
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
Courbe d´extension caractéristique d´une ressort hélicoïdal D = 20 N/m.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Loi de Hooke avec Cobra3
P2130111
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Mécanique
Dynamique
Lois de Newton avec rail à coussin d'air / Rail de démonstration 1.3.03-01/05
Pour en savoir plus sur …
La vitesse
L'accélération
La force
L'accélération de la gravité
Principe de l'expérience :
La loi distance-temps, la loi vitessetemps, et la relation entre la masse,
l'accélération et la force sont traitées
à l'aide d'un rail à coussin d'air permettant un mouvement rectiligne
uniformément accéléré.
Montage d’expérience P2130301 avec rail à coussin d’air
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2130305 avec rail de démonstration
Expérience P2130301 avec rail à coussin d´air
Chronomètre 4-4 avec interface USB
Barrière optique, compact
Poulie de précision
Rail à coussin d´air
Soufflerie 230 V/50 Hz
Tuyau de refoulement, l = 1.5 m
Glisseur pour rail à coussin d´air
Écran avec fiche, l = 100 mm
Poids à fente, 1 g, poli
Poids à fente, 10 g, noir
Poids à fente, 50 g, noir
Butée ajustable
Butée fin de course pour rail à coussin d´air
Dispositif de lancement pour rail à coussin d´air
Dispositif de lancement pour rail de démonstration
Aimant avec fiche pour système de lancement
Fourchette avec fiche
Tube avec fiche
Pâte à modeler, 10 bâtonnets
Crochet avec fiche
Fil de soie, l = 200 mm
Porte-poids, 1 g
Embase PASS
Tige carrée PASS, l = 400 mm
Noix double PASS
Écran pour chariot d´expérimentation, l = 100 mm
Aiguille avec fiche
Rail de démonstration en aluminium, l = 1.5 m
Chariot basse friction pour rail de démonstration
Poulie pour rail de démonstration
Support pour Poulie
Poulie amovible avec crochet, d = 40 mm
Poids pour chariot d´expérimentation, 400 g
Butée de fin de course pour rail de démonstration
Support pour barrière optique
Balance portable OHAUS CS2000
13604.99
11207.20
11201.02
11202.17
13770.97
11205.01
11202.02
11202.03
03916.00
02205.01
02206.01
11202.19
11202.15
11202.13
11309.00
11202.14
11202.08
11202.05
03935.03
11202.07
02412.00
02407.00
02006.55
02026.55
02040.55
11308.00
11202.06
11305.00
11306.00
11305.10
11305.11
03970.00
11306.10
11305.12
11307.00
48917.93
1 1
4 4
1
1
1
1
1
1
20 20
8 8
4 4
1
1
1
1
1 1
1 1
1
1
1 1
1 1
1 1
4
4
4
1
1 1
1
1
1
1
1
1
1
4
1 1
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
La distance parcourue s comme fonction du temps t ; m1 = 10 g, m2 = 201 g.
Objectifs :
Déterminer :
1. la distance parcourue en fonction
du temps
2. la vitesse en fonction du temps
3. l'accélération en fonction de la
masse accélérée
4. l'accélération en fonction de la
force
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 100 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 100 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 100 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 200 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, noir, l = 200 cm
07363.01
07363.02
07363.04
07365.02
07365.05
4
4
4
4
4
4
4
4
1
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Lois de Newton / Rail à coussin d'air /
Rail de démonstration
P21303 01/05
Expériences Travaux pratiques de Physique 19
LEP_1_1_F.qxd:LEP_1_1
12.04.2010
13:23 Uhr
Seite 20
Mécanique
1.3.03-11/15
Dynamique
Seconde loi de Newton avec Cobra3/Rail à coussin d'air/Rail de démonstration
Pour en savoir plus sur …
Le mouvement linéaire
La vitesse
L'accélération
La conservation de l'énergie
Principe de l'expérience :
En référence à la deuxième loi du
mouvement de Newton concernant
un point massique, les relations
entre la masse, l'accélération et la
force sont étudiées.
Montage d’expérience P2130315 avec rail de démonstration
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2130311 avec rail à coussin d´air
Expérience P2130315 avec rail de démonstration
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
1
Alimentation 12V/2A
12151.99
1
1
Logiciel Cobra3, Mouvement / Rotation
14512.61
1
1
Barrière optique, compact
11207.20
1
Rail à coussin d´air
11202.17
1
Soufflerie 230 V/50 Hz
13770.97
1
Tuyau de refoulement, l = 1.5 m
11205.01
1
1
Glisseur pour rail à coussin d´air
11202.02
Poids à fente, 1 g, poli
03916.00
20
1
9
Poids à fente, 10 g, noir
02205.01
4
4
Poids à fente, 50 g, blanc
02206.02
4
4
Butée ajustable
11202.19
1
Dispositif de lancement pour rail à coussin d´air
11202.13
1
Objectifs :
Aimant avec fiche pour système de lancement
11202.14
1
Tube avec fiche
11202.05
1
1
Pâte à modeler, 10 bâtonnets
03935.03
1
1
Crochet avec fiche
11202.07
La loi distance-temps, la loi vitessetemps, et les relations entre la
masse, l'accélération et la force sont
déterminées. La conservation de
l'énergie peut être étudiée.
Poulie amovible avec crochet, d = 40 mm, with hook
Fil de soie, l = 200 mm
03970.00
02412.00
1
1
Porte-poids, 1 g
02407.00
1
Pince de table PASS
02010.00
1
Noix double
02043.00
2
Tige de support, acier inoxydable 18/8,
l = 250 mm, d = 10 mm
02031.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 100 cm 07363.01
1
Tige de support, acier inoxydable 18/8, l = 100 mm
02030.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 100 cm
1
Décamètre, l = 2 m
09936.00
1
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 100 cm 07363.02
Aiguille avec fiche
11202.06
2
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, noir, l = 100 cm
07363.05
1
Rail de démonstration en aluminium, l = 1.5 m
11305.00
1
Fiches de connexion, jeu de 2
07278.05
1
1
Chariot basse friction pour rail de démonstration
11306.00
1
Pinces crocodile, noir, isolées, jeu de 10
07276.15
1
1
Loi distance-temps.
1
1
1
07363.04
1
1
1
Support pour Poulie
11305.11
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Poids pour chariot d´expérimentation, 400 g
11306.10
1
Butée de fin de course pour rail de démonstration
11305.12
2
Balance portable OHAUS CS2000
48917.93
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Seconde loi de Newton avec Cobra3 / Rail à
coussin d'air / Rail de démonstration
P21303 11/15
20 Expériences Travaux pratiques de Physique
1
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
LEP_1_1_F.qxd:LEP_1_1
12.04.2010
13:23 Uhr
Seite 21
Mécanique
Dynamique
Loi des collisions avec rail à coussin d'air / Rail de démonstration
1.3.05-01/05
Pour en savoir plus sur …
La
La
Le
La
La
La
conservation du moment
conservation de l'énergie
mouvement linéaire
vitesse
perte d'élasticité
collision élastique
Principe de l'expérience :
La vitesse de deux mobiles se déplaçant sans frottement sur un rail à
coussin d'air est mesurée, avant et
après la collision, afin d'évaluer la
collision élastique et inélastique.
Objectifs :
1. Collision élastique
1.1 Les quantités de mouvement des
deux mobiles ainsi que leur somme
Montage d’expérience P2130505 avec rail de démonstration
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2130505 avec rail de démonstration
Expérience P2130501 avec rail à coussin d´air
Rail à coussin d´air
Soufflerie 230 V/50 Hz
Tuyau de refoulement, l = 1.5 m
Glisseur pour rail à coussin d´air
Écran avec fiche, l = 100 mm
Tube avec fiche
Aiguille avec fiche
Fourchette avec fiche
Élastiques pour fourchette avec fiche, jeu de 10
Plaque avec fiche
Dispositif de lancement pour rail à coussin d´air
Aimant avec fiche pour système de lancement
Butée fin de course pour rail à coussin d´air
Poids à fente, 10 g, noir
Poids à fente, 50 g, noir
Barrière optique, compact
Chronomètre 4-4 avec interface USB
Balance portable OHAUS CS2000
Embase PASS
Tige carrée PASS, square, l = 400 mm
Noix double PASS
Rail de démonstration en aluminium, l = 1.5 m
Chariot basse friction pour rail de démonstration
Dispositif de lancement pour rail de démonstration
Poids pour chariot d´expérimentation, 400 g
Écran pour chariot d´expérimentation, l = 100 mm
Support pour barrière optique
Butée de fin de course pour rail de démonstration
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 100 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 100 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 100 cm
11202.17
13770.97
11205.01
11202.02
11202.03
11202.05
11202.06
11202.08
11202.09
11202.10
11202.13
11202.14
11202.15
02205.01
02206.01
11207.20
13604.99
48917.93
02006.55
02026.55
02040.55
11305.00
11306.00
11309.00
11306.10
11308.00
11307.00
11305.12
07363.01
07363.02
07363.04
1
1
1
2
2
2 2
1 2
1 1
1 1
1 1
1
1 1
1
10 10
6 6
2 2
1 1
1 1
2
2
2
1
2
1
2
2
2
1
2 2
2 2
2 2
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Loi des collisions / Rail à coussin d'air /
Rail de démonstration
P21305 01/05
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Collision élastique : énergies calculées comme fonction entre le ratio de la
masse des mobiles.
après la collision. Pour comparaison, la valeur moyenne des quantités de mouvement du premier
mobile est représentée par une
ligne horizontale sur le graphique.
1.2 Leurs énergies, de manière analogue à l'Objectif 1.1.
1.3 Tout comme pour la valeur
moyenne de la quantité de mouvement mesurée pour le premier
mobile avant la collision, les
valeurs théoriques des quantités
de mouvement des deux mobiles
sont relevées pour des rapports de
masse allant de 0 à 3. Pour pouvoir établir des comparaisons, les
points de mesure (voir 1.1) sont
portés sur le graphique.
1.4 Tout comme pour la quantité
moyenne d'énergie mesurée pour
le premier mobile avant la collision, les quantités théoriques
d'énergie après la collision sont
tracées sur le graphique de la
même manière qu'à l'Objectif 1.3.
Les valeurs mesurées sont comparées aux courbes théoriques.
2. Collision inélastique
2.1 Les valeurs des quantités de
mouvement sont représentées
graphiquement comme décrit à
l'Objectif 1.1.
2.2 Les quantités d'énergie sont
tracées comme à l'Objectif 1.2.
2.3 Les quantités de mouvement
théoriques et mesurées sont comparées comme indiqué à l'Objectif
1.3.
2.4 Tout comme à l'Objectif 1.4, les
valeurs théoriques et les valeurs
mesurées sont comparées. Pour
illustrer clairement la perte
d'énergie et sa dépendance envers
les rapports de masse, les fonctions théoriques de l'énergie totale des deux mobiles et la perte
d'énergie après la collision sont
illustrées sur le graphique.
Expériences Travaux pratiques de Physique 21
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13:23 Uhr
Seite 22
Mécanique
1.3.05-11/15
Dynamique
Loi des collisions avec rail à coussin d'air / Rail de démonstration et Cobra3
Pour en savoir plus sur …
La conservation du moment
La conservation de l'énergie
Le mouvement linéaire
La vitesse
La perte d'élasticité
Principe de l'expérience :
La vitesse de deux mobiles se déplaçant sans frottement sur un rail à
coussin d'air est mesurée, avant et
après la collision, afin d'évaluer la
collision élastique et inélastique.
Montage d’expérience P2130511 avec rail à coussin d´air
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2130515 avec rail de démonstration
Expérience P2130511 avec rail à coussin d´air
Rail à coussin d´air
Soufflerie 230 V/50 Hz
Tuyau de refoulement, l = 1.5 m
Glisseur pour rail à coussin d´air
Écran avec fiche, l = 100 mm
Tube avec fiche
Aiguille avec fiche
Fourchette avec fiche
Élastiques pour fourchette avec fiche, jeu de 10
Plaque avec fiche
Dispositif de lancement pour rail à coussin d´air
Aimant avec fiche pour système de lancement
Butée fin de course pour rail à coussin d´air
Poids à fente, 10 g, noir
Poids à fente, 50 g, noir
Barrière optique, compact
Balance portable OHAUS CS2000
Rail de démonstration en aluminium, l = 1.5 m
Chariot basse friction pour rail de démonstration
Dispositif de lancement pour rail de démonstration
Poids pour chariot d´expérimentation, 400 g
Écran pour chariot d´expérimentation, l = 100 mm
Support pour barrière optique
Butée de fin de course pour rail de démonstration
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 100 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 100 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 100 cm
Cobra3 unité de base, USB
Alimentation 12 V/2 A
Logiciel Cobra3 chronomètre
Pâte à modeler, 10 bâtonnets
Tige de support, acier inoxydable 18/8, l = 500 mm
Embase PASS
Noix double
Butée ajustable
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 10 cm
Diaphragme avec fiche, l = 25 mm
PC, Windows® XP ou supérieur
11202.17
13770.97
11205.01
11202.02
11202.03
11202.05
11202.06
11202.08
11202.09
11202.10
11202.13
11202.14
11202.15
02205.01
02206.01
11207.20
48917.93
11305.00
11306.00
11309.00
11306.10
11308.00
11307.00
11305.12
07363.01
07363.02
07363.04
12150.50
12151.99
14511.61
03935.03
02032.00
02006.55
02043.00
11202.19
07359.01
11202.04
1
1
1
1
2
2 2
2 2
1 1
1 1
1 1
1
1 1
2
4 10
4 6
2 2
1 1
1
2
1
2
2
2
1
2 2
2 2
2 2
1 1
1 1
1 1
1 1
2
2
2
1
2 2
2
Paramètres de mesurage de la vitesse.
Objectifs :
1. Collision élastique
Un mobile, dont la masse reste inchangée, entre en collision à vitesse constante avec un second
mobile qui est à l'arrêt. Plusieurs
mesures sont relevées, dont la mesure de la vitesse du premier mobile avant la collision et la vitesse
des deux mobiles après la collision
en variant la masse du mobile au
repos.
2. Collision inélastique
Un mobile, dont la masse reste
toujours inchangée, entre en collision à vitesse constante avec un
second mobile à l'arrêt. Plusieurs
mesures sont prises en variant la
masse du glisseur au repos : la vitesse du premier mobile avant la
collision et la vitesse des deux
mobiles, dont la vitesse est équivalente, après la collision.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Loi des collisions avec Cobra3 / Rail à
coussin d'air / Rail de démonstration
P21305 11/15
22 Expériences Travaux pratiques de Physique
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LEP_1_1_F.qxd:LEP_1_1
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Mécanique
Dynamique
Chute libre 1.3.07-01
Pour en savoir plus sur …
Le mouvement linéaire dû à
une accélération constante
Les lois de la chute des corps
L'accélération
gravitationnelle
Principe de l'expérience :
Une sphère qui tombe librement
couvre certaines distances. Le temps
de chute est mesuré et évalué à partir de diagrammes. L'accélération
due à la gravité peut être déterminée.
Objectifs :
1. Déterminer la relation fonctionnelle entre la hauteur de chute et le
temps de chute (h = h(t)=1/2 gt2).
2. Déterminer l'accélération due à la
gravité.
Ce qu´il vous faut :
Appareil à chute de bille
02502.88
1
Compteur universel
13601.99
1
Compteur digital 2-1
13607.99
1
Pied de support en “A” PASS
02005.55
1
Alternative pour 13601.99:
Noix double PASS
02040.55
2
Porte-plaque, ouverture 0...10 mm
02062.00
1
Curseur pour mètre, rouge, plastique, la paire
02201.00
1
Mètre de démonstration, l = 1000 x 27 mm
03001.00
1
Tige carrée PASS, l = 1000 mm
02028.55
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 100 cm
07363.01
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 100 cm
07363.04
2
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Chute libre
P2130701
Hauteur de chute comme fonction de la durée de la chute.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 23
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Mécanique
Dynamique
1.3.07-11 Chute libre avec Cobra3
Pour en savoir plus sur …
Le mouvement linéaire dû à
une accélération constante
Les lois régissant la chute
des corps
L'accélération
gravitationnelle
Principe de l'expérience :
Le temps de chute t est mesuré pour
différentes hauteurs de chute h. h
est représenté en fonction de t ou de
t2, ce qui donne la loi distance-temps
suivante pour la chute libre :
1
h =
· g · t2
2
Les valeurs mesurées servent ensuite
à déterminer l'accélération due à la
gravité g.
Objectifs :
Déterminer :
– la loi distance-temps pour la chute
libre
– la loi vélocité-temps pour la chute
libre
– la mesure précise de l'accélération
due à la gravité pour la chute libre
Ce qu´il vous faut :
Appareil à chute de bille
02502.88
1
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
Logiciel Cobra3 chronomètre
14511.61
1
Trépied PASS
02002.55
1
Tige carrée PASS, l = 1000 mm
02028.55
1
Noix double PASS
02040.55
2
Décamètre, l = 2 m
09936.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 75 cm
07362.02
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 150 cm
07364.02
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 150 cm
07364.04
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Hauteur de chute comme fonction de la durée de la chute.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Chute libre avec Cobra3
P2130711
24 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Mécanique
Dynamique
Détermination de la constante de la gravitation/ Balance de Cavendish assistée par ordinateur 1.3.09-01
Pour en savoir plus sur …
La loi de la gravitation
Les vibrations de torsion
Les oscillations libres et
amorties
Les oscillations forcées
La restauration du moment
angulaire
Le moment d'inertie des
sphères et des tiges
Le théorème de Steiner
Le module de cisaillement
Principe de l'expérience :
Deux petites boules de plomb de
masse équivalente sont placées chacune à l'extrémité du fléau qui est
suspendu par un fin fil de tungstène
afin qu'il puisse osciller librement
autour de sa position d'équilibre.
Lorsque deux autres boules de plomb
plus grosses, placées sur un bras pivotant, sont approchées des petites
boules, les forces d'attraction résultant de la gravitation exercent une
accélération des petites boules en di-
Ce qu´il vous faut :
Balance de Cavendish assistée par ordinateur
02540.00
1
Niveau circulaire avec support, d = 35 mm
02122.00
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Détermination de la constante
de la gravitation Balance de Cavendish
P2130901
Voltage sortant de la balance de Cavendish oscillant de façon libre et amortie.
rection des plus grosses boules. Au
même moment, le fil de métal en
torsion génère un moment de rotation et le fléau est soumis à une oscillation amortie autour d'une nouvelle position d'équilibre. La
constante gravitationnelle peut être
déterminée tant à partir de l'angle de
rotation des différentes positions
d'équilibre que du comportement dynamique du système d'oscillation
pendant l'attraction.
Un capteur capacitif intégré produit
une tension directe qui est proportionnelle à l'angle de déflexion. Il
peut être enregistré dans le temps
par un système d'interfaces, et la valeur de l'angle de rotation nécessaire
sera ainsi déterminée.
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Objectifs :
1. Etalonner la tension du capteur
d'angle capacitif.
2. Déterminer
le
temps
de
l'oscillation et l'amortissement du
pendule de torsion oscillant librement.
3. Déterminer la constante gravitationnelle à l'aide de la méthode
d'accélération, la méthode de
déflexion finale ou la méthode de
résonance.
Expériences Travaux pratiques de Physique 25
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Mécanique
Dynamique
1.3.11-00 Mouvement balistique
Pour en savoir plus sur …
La trajectoire parabolique
Le mouvement impliquant
une accélération uniforme
La balistique
Principe de l'expérience :
Une bille d'acier est lancée par un
ressort à différentes vitesses et selon
différents angles jusqu'à l'horizontal.
Les relations entre la portée, la hauteur de projection, l'angle d'inclinaison, la vitesse de tir seront déterminées.
Ce qu´il vous faut :
Unité balistique
11229.10
1
Ruban enregistreur, 25 m
11221.01
1
Bille en acier durcie et polie, d = 19 mm
02502.01
2
Support à deux étages
02076.03
1
Mètre de démonstration, l = 1000 x 27 mm
03001.00
1
Embase PASS
02006.55
1
Supplément pour mesurage de la vitesse
11229.30
1
Alimentation 5 VDC/2.4 A avec douille DC 2,1 mm
13900.99
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Mouvement balistique
P2131100
Portée maximale comme fonction de l´angle d´inclinaison ␾ pour les differentes vitesses v0: Courbe 1 v0 = 5.3 m/s
Courbe 2 v0 = 4.1 m/s
Courbe 3 v0 = 3.1 m/s
Objectifs :
1. Déterminer la portée en fonction
de l'angle d'inclinaison.
2. Déterminer la hauteur maximale
de projection en fonction de
l'angle d'inclinaison.
3. Déterminer la portée (maximale)
en fonction de la vitesse initiale.
26 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Mécanique
Dynamique
Pendule balistique 1.3.12-00
Pour en savoir plus sur …
L'énergie potentielle et
l'énergie cinétique
L'énergie de rotation
Le moment d'inertie
La collision inélastique
Le principe de conservation
du mouvement
Le moment angulaire
La mesure de la vitesse d'un
projectile
Principe de l'expérience :
Objectifs :
Ce qu´il vous faut :
Unité balistique
11229.10
1
Pendule balistique pour unité balistique
11229.20
1
Supplément pour mesurage de la vitesse
11229.30
1
Bille en acier durcie et polie, d = 19 mm
02502.01
2
Alimentation 5 VDC/2.4 A avec douille DC 2,1 mm
13900.99
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Pendule balistique
P2131200
1. Mesurer les amplitudes d'oscillation du pendule balistique, après
capture de la bille en acier, selon
les trois énergies de tension possibles du dispositif de lancement.
2. En utilisant la formule d'approximation (3), calculer la vitesse initiale de la bille à partir de
l'amplitude d'oscillation et des
données mécaniques du pendule.
3. Représenter graphiquement la vitesse v de la bille d'acier en fonction de la déflexion maximale ␸
(0…90°) du pendule calculée selon
la formule (3), tout en prenant en
compte des données mécaniques
spécifiques de l'expérience.
4. Pour le pendule utilisé, déterminer
le facteur de correction fcor pour
convertir les vitesses, calculées à
l'aide la formule d'approximation,
en valeurs obtenues par la théorie
exacte. Corriger les valeurs de vitesse calculées à l'Objectif 2.
Montage d´expérience avec supplément pour mesurer la vitesse de la bille au
départ.
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5. Si des appareils supplémentaires
sont disponibles pour mesurer directement la vitesse initiale, mesurer les vitesses initiales correspondant aux trois étapes de mise
sous tension du dispositif de lancement en effectuant 10 mesures
et en calculant ensuite la valeur
moyenne. Représenter graphiquement les points mesurés dans le
diagramme à l'Objectif 3. Exposer
les raisons pouvant expliquer les
éventuelles déviations systématiques par rapport à la courbe
théorique.
Une méthode classique pour déterminer la vitesse d'un projectile
consiste à lancer ce projectile dans
une masse au repos qui est plus
grande que la masse du projectile et
qui est suspendue comme un pendule. Le projectile reste alors dans la
masse du pendule et oscille avec lui.
Il s'agit d'une collision inélastique
dans laquelle le moment reste inchangé. Si les données mécaniques
du pendule sont connues, il est possible de déterminer, à partir de
l'amplitude de l'oscillation du pendule, la vitesse de la masse du pendule (y compris la masse du projectile) au point le plus bas de l'oscillation du pendule. Dans cette phase
de l'oscillation, le moment des deux
masses doit donc être égal à la quantité de mouvement du projectile
avant que celui-ci ne heurte le pendule. Si la masse du pendule et du
projectile sont connues, il est possible de calculer la vitesse du projectile.
Pour permettre une utilisation sans
danger de ce principe de mesure,
l'appareil suivant est proposé : une
bille d'acier est lancée sur la masse
d'un pendule à l'aide d'une catapulte
à ressort. La masse du pendule possède un espace creux dans lequel se
loge la bille en acier.
En utilisant deux cellules de détection et un dispositif de mesure du
temps, il sera également possible de
mesurer de manière directe et indépendante la vitesse initiale de la
bille.
Expériences Travaux pratiques de Physique 27
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13:23 Uhr
Seite 28
Mécanique
1.3.13-01/05
Dynamique
Moment d'inertie et accélération angulaire
Pour en savoir plus sur …
La vitesse angulaire
Le mouvement de rotation
Le moment
Le moment d'inertie d'un
disque
Le moment d'inertie d'une
barre
Le moment d'inertie d'un
point massique
Principe de l'expérience :
Un moment agit sur un corps pouvant effectuer, sans frottement, une
rotation autour d'un axe. Le moment
d'inertie est déterminé à partir de
l'accélération angulaire.
Objectifs :
Montage d’expérience P2131305 avec palier à pivot de précision
A partir de l'accélération angulaire,
déterminer le moment d'inertie en
fonction de la masse et de la distance entre la masse et l'axe de rotation
1. d'un disque,
2. d'une barre,
3. d'un point massique.
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2131305 avec palier à pivot de précision
Expérience P2131301 avec palier à air
Trépied PASS
Palier à pivot de précision
Tige d´inertie
Disque de rotation, graduation angulaire
Écran pour disque de rotation
Palier à air
Dispositif d´arrêt avec déclanchement Bowden
Poulie de précision
Soufflerie 230 V/50 Hz
Tuyau de refoulement, l = 1.5 m
Barrière optique avec compteur
Alimentation 5 V DC/2,4 A avec fiches 4 mm
Cales en bois, 10, 20, 30 et 40 mm
Poids à fente, 1 g, poli
Poids à fente, 10 g, noir
Poids à fente, 50 g, noir
Porte-poids, 1 g
Fil de soie, l = 200 mm
Tige carrée PASS, l = 1000 mm
Tige carrée PASS, l = 400 mm
Noix double PASS
Pince de table PASS
Fil de connexion, 32 A, 1000 mm, rouge
Fil de connexion, 32 A, 1000 mm, bleu
Adaptateur fiche BNC/douille 4 mm
Condensateur 100 nF/250V, G1
Niveau circulaire à bulle avec support
Porte poids pour poids à fente
Décamètre, l = 2 m
02002.55
02419.00
02417.03
02417.02
02417.05
02417.01
02417.04
11201.02
13770.97
11205.01
11207.30
11076.99
02070.00
03916.00
02205.01
02206.01
02407.00
02412.00
02028.55
02026.55
02040.55
02010.00
07363.01
07363.04
07542.26
39105.18
02122.00
02204.00
09936.00
2
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1 1
1 1
1
1
1 1
1 1
1
20 20
10 10
2 2
1 1
1 1
1
1 1
3 2
2 2
1
1
1
1
1
1
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Moment d'inertie et
accélération angulaire
P2131301/05
28 Expériences Travaux pratiques de Physique
Moment d´inertie d´un point de masse comme fonction de la distance carrée
depuis l´axe de rotation.
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Mécanique
Dynamique
Moment d'inertie et accélération angulaire avec Cobra3
1.3.13-11/15
Pour en savoir plus sur …
La vitesse angulaire
La rotation
Le moment
Le couple
Le moment d'inertie
L'énergie de rotation
Principe de l'expérience :
Si un couple constant est appliqué à
un corps tournant sans frottement
autour d'un axe fixe, la modification
de l'angle de rotation augmente proportionnellement au carré du temps
et de la vitesse angulaire proportionnelle au temps.
Montage d’expérience P2131311 avec palier à air
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2131315 avec palier à pivot de précision
Expérience P2131311 avec palier à air
Cobra3 unité de base, USB
Trépied PASS
Palier à pivot de précision
Tige d´inertie
Alimentation 12 V/2 A
Logiciel Cobra3, Mouvement / Rotation
Barrière optique, compact
Soufflerie 230 V/50 Hz
Tuyau de refoulement, l = 1.5 m
Palier à air
Disque de rotation, graduation angulaire
Dispositif d´arrêt avec déclanchement Bowden
Écran pour disque de rotation
Poids à fente, 1 g, poli
Poids à fente, 10 g, noir
Poids à fente, 50 g, noir
Fil de soie, l = 200 mm
Porte poids pour poids à fente
Pince de table PASS
Tige raccord
Tige de support, acier inoxydable 18/8,
l = 250 mm, d = 10 mm
Décamètre, l = 2 m
Niveau circulaire avec support, d = 35 mm
Noix double PASS
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 100 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 100 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 100 cm
Support pour poids,, 1 g
PC, Windows® XP ou supérieur
12150.50
02002.55
02419.00
02417.03
12151.99
14512.61
11207.20
13770.97
11205.01
02417.01
02417.02
02417.04
02417.05
03916.00
02205.01
02206.01
02412.00
02204.00
02010.00
02060.00
02031.00
09936.00
02122.00
02040.55
07363.01
07363.04
07363.02
02407-00
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1 1
1 1
1 1
9 20
3 10
2 2
1 1
1 1
2 2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Énergie potentielle et énergie rotationnelle.
Objectifs :
1. Mesurer les lois de l'angle et de la
vitesse angulaire en fonction du
temps pour un mouvement de rotation uniforme.
2. Mesurer les lois de l'angle et de la
vitesse angulaire en fonction du
temps pour un mouvement de rotation uniformément accéléré.
3. L'angle de rotation ␸ est proportionnel au temps t nécessaire à la
rotation.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Moment d'inertie et accélération angulaire
avec Cobra3
P2131311/15
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Expériences Travaux pratiques de Physique 29
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13:23 Uhr
Seite 30
Mécanique
Dynamique
1.3.15-00 Moment et moment angulaire
Pour en savoir plus sur …
Le mouvement circulaire
La vitesse angulaire
L'accélération angulaire
Le moment d'inertie
Les lois de Newton
La rotation
Principe de l'expérience :
L'angle de rotation et la vitesse angulaire sont mesurés, en fonction du
temps, sur un corps que l'on fait
tourner de manière à le faire tourner
sans frottement et sur lequel on agit
par un moment. L'accélération est
déterminée en fonction du moment.
Ce qu´il vous faut :
Disque de rotation, graduation angulaire
02417.02
1
Écran pour disque de rotation
02417.05
1
Dispositif d´arrêt avec déclanchement Bowden
02417.04
1
Palier à air
02417.01
1
Poulie de précision
11201.02
1
Tuyau de refoulement, l = 1.5 m
11205.01
1
Soufflerie 230 V/50 Hz
13770.97
1
Barrière optique avec compteur
11207.30
1
Alimentation 5 V DC/2,4 A avec fiches 4 mm
11076.99
1
Capaciteur 100 nF/250 V, G1
39105.18
1
Adaptateur, fiche BNC / douille 4 mm
07542.26
1
Porte-poids, 1 g
02407.00
1
Poids à fente, 1 g, poli
03916.00 20
Fil de soie, l = 200 mm
02412.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 100 cm
07363.04
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 100 cm
07363.01
1
Niveau circulaire avec support, d = 35 mm
02122.00
1
Trépied PASS
02002.55
1
Embase
02006.55
1
Pince de table PASS
02010.00
2
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Moment et moment angulaire
P2131500
Angle de rotation comme fonction du temps avec mouvement de rotation
accéléré unipourmément pour m = 0.01 kg, r = 0.015 m.
Objectifs :
En produisant un mouvement de rotation uniformément accéléré, les
points suivants seront déterminés :
1. l'angle de rotation en fonction du
temps,
3. l'accélération angulaire en fonction du temps,
4. l'accélération angulaire en fonction du bras de levier.
2. la vitesse angulaire en fonction du
temps,
30 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Mécanique
Dynamique
Force centrifuge 1.3.16-01
Pour en savoir plus sur …
La force centripète
Le mouvement de rotation
La vitesse angulaire
La force apparente
Principe de l'expérience :
Un corps ayant une masse variable
suit une trajectoire circulaire au
rayon ajustable et à la vitesse angulaire variable. La force centrifuge du
corps sera mesurée en fonction de
ces paramètres.
Objectifs :
Déterminer de la force centrifuge en
fonction
1. de la masse,
2. de la vitesse angulaire,
3. de la distance entre l'axe de rotation et le centre de gravité du chariot.
Ce qu´il vous faut :
Appareil pour force centrifuge
11008.00
1
Chariot pour mesurages et expériences
11060.00
1
Cheville de support
03949.00
1
Moteur d´expérimentation électrique, 220 VAC
11030.93
1
Engrenage 30:1
11029.00
1
Roulement à bille
02845.00
1
Courroie
03981.00
1
Tige de support avec trou, acier inoxydable, l = 10 cm
02036.01
1
Embase PASS
02006.55
1
Alimentation 5 V DC/2,4 A avec fiches 4 mm
11076.99
1
Support pour dynamomètre
03065.20
1
Tige carrée PASS, l = 250 mm
02025.55
1
Noix double
02043.00
2
Pince de table PASS
02010.00
2
Fil de pêche, d = 0,5 mm, l = 100 mm
02090.00
1
Dynamomètre transparent, 2 N
03065.03
1
Poids à fente, 10 g, noir
02205.01
4
Poids à fente, 50 g, noir
02206.01
2
Barrière optique avec compteur
11207.30
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Force centrifuge
P2131601
Force centrifuge comme fonction de la vitesse angulaire v.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 31
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Mécanique
Dynamique
1.3.16-11 Force centrifuge avec Cobra3
Pour en savoir plus sur …
La force centrifuge
La force centripète
Le mouvement de rotation
La vitesse angulaire
La force apparente
Principe de l'expérience :
Un corps ayant une masse variable
suit une trajectoire circulaire au
rayon ajustable et à la vitesse angulaire variable. La force centrifuge du
corps sera mesurée en fonction de
ces paramètres.
Ce qu´il vous faut :
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
Module Newton
12110.00
1
Newton Sensor
12110.01
1
Logiciel Cobra3 Force/Tesla
14515.61
1
Appareil pour force centrifuge
11008.00
1
Chariot pour mesurages et expériences
11060.00
1
Cheville de support
03949.00
1
Moteur d´expérimentation électrique, 220 VAC
11030.93
1
Engrenage 30:1
11029.00
1
Roulement à bille
02845.00
1
Courroie
03981.00
1
Tige de support avec trou, acier inoxydable, l = 10 cm
02036.01
1
Tige carrée PASS, l = 250 mm
02025.55
1
Embase PASS
02006.55
1
Noix double PASS
02040.55
1
Pince de table PASS
02010.00
3
Fil de pêche, d = 0,5 mm, l = 100 mm
02090.00
1
Poids à fente, 10 g, noir
02205.01
4
Poids à fente, 50 g, noir
02206.01
2
PC, Windows® XP ou supérieur
Evaluation typique de la force centrifuge comme fonction du carré de la
vitesse angulaire.
Objectifs :
Déterminer de la force centrifuge en
fonction
4. de la masse,
5. de la vitesse angulaire,
6. de la distance entre l'axe de rotation et le centre de gravité du chariot.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Force centrifuge avec Cobra3
P2131611
32 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Seite 33
Mécanique
Dynamique
Conservation mécanique de l'énergie 1.3.18-00
Pour en savoir plus sur …
La roue de Maxwell
L'énergie de mouvement
L'énergie de rotation
L'énergie potentielle
Le moment d'inertie
La vitesse angulaire
L'accélération angulaire
La vélocité instantanée
Le gyroscope
Principe de l'expérience :
Un disque, pouvant se dérouler avec
son axe le long de deux cordes, est
en mouvement dans le champ gravitationnel. L'énergie potentielle,
l'énergie de mouvement et l'énergie
de rotation sont converties les unes
dans les autres et sont déterminées
en fonction du temps.
Objectifs :
Ce qu´il vous faut :
Pied de support en “A” PASS
02005.55
1
Tige carrée PASS, l = 1000 mm
02028.55
3
Noix double PASS 02040.55
4
Déterminer le moment d'inertie du
disque de Maxwell.
Mètre de démonstration, l = 1000 x 27 mm
03001.00
1
A l'aide du disque de Maxwell, déterminer, en fonction du temps :
Curseur pour mètre, rouge, plastique, la paire
02201.00
1
1. l'énergie potentielle,
Roue de Maxwell
02425.00
1
2. l'énergie de mouvement,
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 100 cm
07363.01
1
3. l'énergie de rotation.
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 100 cm
07363.04
1
Barrière optique avec compteur
11207.30
1
Dispositif d´arrêt avec déclenchement Bowden
02417.04
1
Porte-plaque, ouverture 0...10 mm
02062.00
1
Adaptateur, fiche BNC / douille 4 mm
07542.26
1
Capaciteur 100 nF/250 V, G1
39105.18
1
Alimentation 5 V DC/2,4 A avec fiches 4 mm
11076.99
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Conservation mécanique de l'énergie
P2131800
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
L´énergie du disque de Maxwell
comme fonction du temps.
1. Énergie potentielle négative
2. Énergie de mouvement
3. Énergie de rotation
Expériences Travaux pratiques de Physique 33
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13:24 Uhr
Seite 34
Mécanique
Dynamique
1.3.19-00 Lois du gyroscope à 3 axes
Pour en savoir plus sur …
Le moment d'inertie
Le couple
Le moment angulaire
La précession
La nutation
Principe de l'expérience :
Le moment d'inertie du gyroscope
est étudié en mesurant l'accélération
angulaire générée par des couples de
différentes valeurs connues. Dans
cette expérience, deux des axes du
gyroscope sont fixes.
La relation entre la fréquence de précession et la gyrofréquence du gyroscope à 3 axes libres est examinée
pour des couples de différentes valeurs appliqués sur l'axe de rotation.
Un léger déplacement de l'axe de rotation du gyroscope à force nulle induit une nutation. La fréquence de
nutation sera étudiée en fonction de
la gyrofréquence.
Ce qu´il vous faut :
Gyroscope à 3 axes
02555.00
1
Barrière optique avec compteur
11207.30
1
Alimentation 5 V DC/2,4 A avec fiches 4 mm
11076.99
1
Disque pour gyroscope supplémentaire avec contrepoids
02556.00
1
Chronomètre numérique, 1/100 s
03071.01
1
Embase PASS
02006.55
1
Poids à fente, 10 g, noir
02205.01
4
Poids à fente, 50 g, noir
02206.01
7
Porte poids pour poids à fente
02204.00
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Lois du gyroscope à 3 axes
P2131900
Définition du moment d´énergie per la pente de la ligne droite
tR-1 = f(tP).
Objectifs :
34 Expériences Travaux pratiques de Physique
1. Déterminer le moment d'inertie du
gyroscope en mesurant l'accélération angulaire.
3. Etudier la relation entre précession et gyrofréquence et sa dépendant vis-à-vis du couple.
2. Déterminer le moment d'inertie en
mesurant la gyrofréquence et la
fréquence de précession.
4. Etudier la relation entre fréquence
de nutation et gyrofréquence.
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Mécanique
Dynamique
Lois du gyroscope à cardans 1.3.20-00
Pour en savoir plus sur …
Le moment d'inertie
Le couple
Le moment angulaire
La nutation
La précession
Le comportement chaotique
Principe de l'expérience :
Si l'axe d'un gyroscope à force nulle
est légèrement modifié, cela produit
une nutation. La relation entre la
fréquence de précession ou la fréquence de nutation et la gyrofréquence est étudiée pour différents
moments d'inertie.
D'autres poids sont appliqués à un
gyroscope monté sur cardans, entraînant ainsi une précession.
Ce qu´il vous faut :
Gyroscope de Magnus, manuel inclus
02550.00
1
1. m2
= 0.163 kg
Chronomètre numérique, 1/100 s
03071.01
1
2. m2 – m1
= 0.112 kg
Stroboscope digital
21809.93
1
3. m1
= 0.051 kg
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Lois du gyroscope à cardans
P2132000
Objectifs :
Remarque :
1. Déterminer la fréquence de précession en fonction du couple et
de la vitesse angulaire du gyroscope.
Un livret détaillé (128 pages) présentant des expériences complémentaires est joint, gratuitement, à ce
matériel d'expérience. equipment.
2. Déterminer la fréquence de nutation en fonction de la vitesse angulaire et du moment d'inertie.
Fréquence de la précession comme fonction de la gyrofréquence pour diverses
masses additionnelles.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 35
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13:24 Uhr
Seite 36
Mécanique
Dynamique
1.3.21-00 Pendule simple (mathématique)
Pour en savoir plus sur …
La durée de l'oscillation
La période
L'amplitude
L'oscillation harmonique
Principe de l'expérience :
Une masse, soit une masse ponctuelle, suspendue à un fil et soumise à la
force de la gravité, est déviée de sa
position au repos. La période de
l'oscillation ainsi produite est mesurée en fonction de la longueur du fil
et de l'angle de déflection.
Ce qu´il vous faut :
Barrière optique avec compteur
11207.30
1
Alimentation 5 V DC/2,4 A avec fiches 4 mm
11076.99
1
Bille en acier avec œillet, d = 25.4 mm
02465.01
1
Bille en acier avec œillet, d = 32 mm
02466.01
1
Mètre de démonstration, l = 1000 x 27 mm
03001.00
1
Curseur pour mètre, rouge, plastique, la paire
02201.00
1
Fil de pêche, d = 0,5 mm, l = 100 mm
02090.00
1
Noix double PASS
02040.55
2
Plaques de serrage sur tige
02050.00
1
Tige de support carrée PASS, l = 1250 mm
02029.55
1
Trépied PASS
02002.55
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Pendule simple (mathématique)
P2132100
Période du pendule comme fonction de l´angle de déflexion.
Objectifs :
1. Déterminer, pour les petites déflections, la période d'oscillation
en fonction de la longueur de la
corde.
2. Déterminer l'accélération due à la
gravité.
3. Déterminer la période d'oscillation
en fonction de la déflection.
36 Expériences Travaux pratiques de Physique
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14:35 Uhr
Seite 37
Mécanique
Dynamique
Pendule physique (réversible) 1.3.22-00
Pour en savoir plus sur …
Le pendule physique
Le moment d'inertie
La loi de Steiner
La longueur réduite du
pendule
Le pendule réversible
L'accélération gravitationnelle terrestre
Principe de l'expérience :
Il est possible, au moyen d'un pendule réversible, de déterminer l'accélération gravitationnelle terrestre g à
partir de la période d'oscillation d'un
pendule physique, sans connaître la
masse ou le moment d'inertie de ce
dernier.
Objectifs :
1. Mesurer la période pour différents
axes de rotation.
2. Déterminer l'accélération gravitationnelle terrestre g.
Ce qu´il vous faut :
Noix de suspension pour pendule réversible
02805.00
Tige de support, acier inoxydable, l = 750 mm
02033.00
2
1
Tige à couteau
02049.00
2
Alimentation 5 V DC/2,4 A avec fiches 4 mm
11076.99
1
Barrière optique avec compteur
11207.30
1
Noix double PASS
02040.55
3
Pince de table PASS
02010.00
2
Trépied PASS
02002.55
1
Tige carrée PASS, l = 250 mm
02025.55
3
Décamètre, l = 2 m
09936.00
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Pendule physique (réversible)
P2132200
Période T2 comme fonction de la position des axes de rotation du pendule
physique.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 37
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13:24 Uhr
Seite 38
Mécanique
Dynamique
1.3.23-01 Pendule Physique et pendule à "g" variable
Pour en savoir plus sur …
La période d'oscillation
L'oscillation harmonique
Le pendule mathématique
Le pendule physique
La décomposition d'une force
Le moment d'inertie
Principe de l'expérience :
Etudier le comportement oscillatoire
d'un pendule (pendule à tiges) en variant l'importance des composantes
de l'accélération de la gravitation qui
sont déterminantes pour la période
d'oscillation. Le pendule utilisé sera
construit de telle sorte que son plan
d'oscillation puisse progressivement
passer de la position verticale à la
position horizontale. L'angle F,
l'angle de déviation du plan
d'oscillation par rapport à la position
verticale normale, peut être lu sur
une échelle.
Objectifs :
1. Mesure de la période d'oscillation
du pendule en fonction de l'angle
d'inclinaison du plan d'oscillation pour deux longueurs de pendule différentes.
2. Analyse graphique des corrélations mesurées et comparaison
avec les courbes théoriques qui
ont été standardisées avec la valeur mesurée à = 0.
3. Calcul de la longueur l effective
du pendule pour l'accélération de
la gravité que l'on suppose
connue. Comparaison de cette valeur avec la distance entre le point
de pivot du pendule et le centre de
gravité de la masse du pendule
mobile.
Ce qu´il vous faut :
Pendule "G" variable
02817.00
1
Support pour barrière optique
02817.10
1
Barrière optique, compact
11207.20
1
Chronomètre 4-4 avec interface USB
13604.99
1
13607.99
1
Alternative pour 13604.99:
Compteur digital
Trépied PASS
02002.55
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 50 cm
07361.02
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
1
Période de l´oscillation comme fonction de la pente du plan d´oscillation.
4. Sur la surface lunaire, "l'accélération de la gravité lunaire" gm
n'est que de 16,6 % de l'accélération de la gravité ggm n'est que
de 16,6 % de l'accélération de la
gravité et règlera l'appareil en
fonction de celui-ci de sorte que le
pendule en laboratoire oscille avec
la même période d'oscillation que
s'il était sur la lune en position
perpendiculaire. Comparer la période d'oscillation mesurée avec la
période calculée.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Pendule Physique et pendule à "g" variable P2132301
38 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Seite 39
Mécanique
Dynamique
Etude des oscillations pendulaires avec Cobra3 1.3.23-11
Pour en savoir plus sur …
La période d'oscillation
L'oscillation harmonique
Le pendule mathématique
Le pendule physique
Le pendule gravitationnel
variable
La décomposition d'une force
La force gravitationnelle
Principe de l'expérience :
L'accélération gravitationnelle g de
la Terre est déterminée pour différentes longueurs de pendule au
moyen de la période d'oscillation. Si
le plan d'oscillation du pendule n'est
pas parallèle au champ gravitationnel de la Terre, seule une composante de la force gravitationnelle agit
sur le mouvement du pendule.
Objectifs :
1. Déterminer la période d'oscillation d'un pendule à fil en fonction de la longueur du pendule.
2. Déterminer g.
3. Déterminer l'accélération gravitationnelle en fonction de l'inclinaison de la force du pendule.
Ce qu´il vous faut :
Cobra3 unité de base, USB
Alimentation 12 V/2 A
Logiciel Cobra3, Mouvement / Rotation
Capteur de mouvement avec câble
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
Adaptateur, fiche BNC - douille 4 mm
Fil de soie, l = 200 mm
Fil de pêche, d = 0,7 mm, l = 20 mm
Porte-poids, 1 g
Bille en acier avec œillet, d = 32 mm
Trépied PASS
Tige carrée PASS, l = 1000 mm
Tige raccord
Porte-plaque, ouverture 0...10 mm
Noix double PASS
Pince de table PASS
Échelle semi cercle avec pointeur
Niveau circulaire avec support, d = 35 mm
Décamètre, l = 2 m
Pendule pour capteur de mouvement
PC, Windows® XP ou supérieur
12150.50
12151.99
14512.61
12004.10
07542.27
07542.20
02412.00
02089.00
02407.00
02466.01
02002.55
02028.55
02060.00
02062.00
02040.55
02010.00
08218.00
02122.00
09936.00
12004.11
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
Résultats type de mesurage.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Etude des oscillations pendulaires avec Cobra3 P2132311
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Expériences Travaux pratiques de Physique 39
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13:24 Uhr
Seite 40
Mécanique
Dynamique
1.3.25-01 Pendules couplés
Pour en savoir plus sur …
Le ressort hélicoïdal
Le pendule gravitationnel
La constante du ressort
La vibration de torsion
Le couple
Le battement
La vitesse angulaire
L'accélération angulaire
La fréquence caractéristique
Principe de l'expérience :
Deux pendules gravitationnels identiques ayant une fréquence caractéristique particulière sont couplés par
un ressort hélicoïdal "mou".
L'amplitude des deux pendules est
enregistrée en fonction du temps
pour différents modes vibratoires et
différents facteurs de couplage à
l'aide d'un enregistreur y/t. Les facteurs de couplage sont déterminés
par différentes méthodes.
Objectifs :
1. Déterminer la constante du ressort
du ressort de couplage.
2. Déterminer et ajuster les fréquences caractéristiques des pendules non couplés.
3. Déterminer les facteurs de couplage des différents couplage-longueurs à l'aide :
a) des constantes de l'appareil
b) des fréquences angulaires pour
les vibrations "en phase" et "en
phase opposée"
c) des fréquences angulaires du
mode de battement.
Ce qu´il vous faut :
Pendule avec connexion pour enregistreur
02816.00
2
Ressort hélicoïdal, 3 N/m
02220.00
1
Tige à crochet
02051.00
1
Porte poids pour poids à fente
02204.00
1
Poids à fente, 10 g, noir
02205.01
5
Enregistreur TY 2 canaux
11415.95
1
Alimentation 0-12 V DC/ 6 V, 12 V AC
13505.93
1
Pince de table PASS
02010.00
2
Tige carrée PASS, l = 630 mm
02027.55
2
Noix double PASS
02040.55
2
Décamètre, l = 2 m
09936.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 100 cm
07363.02
4
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 100 cm
07363.01
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 100 cm
07363.04
2
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Pendules couplés
P2132501
4. Vérifier la relation linéaire entre le
carré des couplage-longueurs et
l = 30 cm
a) les fréquences particulières du
mode de battement
b) le carré de la fréquence pour
les vibrations "en phase opposée".
l = 60 cm
l = 90 cm
5. Déterminer la fréquence caractéristique du pendule à partir des
modes vibratoires avec le couplage et comparer avec la fréquence
caractéristique des pendules non
couplés.
Courbes d´amplitude des vibrations
d´un pendule couplé pour trois longueurs l comme fonction du temps.
Vitesse de l´enregistreur :
t = 10 s/Div.
40 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Mécanique
Dynamique
Pendules couplés avec Cobra3 1.3.25-11
Pour en savoir plus sur …
Le ressort hélicoïdal
Le pendule gravitationnel
La constante du ressort
La vibration de torsion
Le couple
Le battement
La vitesse angulaire
L'accélération angulaire
La fréquence caractéristique
Principe de l'expérience :
Deux pendules gravitationnels identiques ayant une fréquence caractéristique particulière sont couplés par
un ressort hélicoïdal "mou". Les amplitudes des deux pendules sont enregistrées en fonction du temps pour
différents modes vibratoires et différents facteurs de couplage à l'aide
d'un enregistreur y/t. Les facteurs de
couplage sont déterminés par différentes méthodes.
Objectifs :
1. Déterminer la constante du ressort
du ressort de couplage.
2. Déterminer et ajuster les fréquences caractéristiques des pendules non couplés.
3. Déterminer les facteurs de couplage des différents couplage-longueurs à l'aide :
a) des constantes de l'appareil
b) des fréquences angulaires pour
les vibrations "en phase" et "en
phase opposée"
c) des fréquences angulaires du
mode de battement.
Ce qu´il vous faut :
Pendule avec connexion pour enregistreur
Ressort hélicoïdal, 3 N/m
Tige à crochet
Porte poids pour poids à fente
Poids à fente, 10 g, noir
Condensateur électrolyte G1, 10 µF
Cobra3 unité de base, USB
Alimentation 12 V/2 A
Logiciel Cobra3 enregistreur universel
Alimentation 0-12 V DC/ 6 V, 12 V AC
Pince de table PASS
Tige carrée PASS, l = 630 mm
Noix double PASS
Décamètre, l = 2 m
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 100 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 100 cm
PC, Windows® XP ou supérieur
l = 30 cm
02816.00
02220.00
02051.00
02204.00
02205.01
39105.28
12150.50
12151.99
14504.61
13505.93
02010.00
02027.55
02040.55
09936.00
07363.01
07363.04
2
1
1
1
5
2
1
1
1
1
2
2
2
1
4
4
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Pendules couplés avec Cobra3
P2132511
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
4. Vérifier la relation linéaire entre le
carré des couplage-longueurs et
a) les fréquences particulières du
mode de battement
b) le carré de la fréquence pour
les vibrations "en phase opposée".
l = 60 cm
5. Déterminer la fréquence caractéristique du pendule à partir des
modes vibratoires avec le couplage et comparer avec la fréquence
caractéristique des pendules non
couplés.
l = 90 cm
Courbes d´amplitude des vibrations
d´un pendule couplé pour trois longueurs l (30 cm, 60 cm et 90 cm)
comme fonction du temps.
Expériences Travaux pratiques de Physique 41
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13:24 Uhr
Seite 42
Mécanique
Dynamique
1.3.26-11 Oscillations harmoniques d'un ressort - Ressorts couplés en série et en parallèle
avec Cobra3
Pour en savoir plus sur …
La constante du ressort
La loi de Hooke régissant
les oscillations
La limite de l'élasticité
Les ressorts en parallèle
Les ressorts en série
L'utilisation d'une interface
Principe de l'expérience :
La constante du ressort D est déterminée pour différentes configurations expérimentales à partir de la
période d'oscillation et de la masse
suspendue.
Objectifs :
1. Déterminer la constante du ressort D pour différents ressorts.
2. Déterminer la constante du ressort
pour des ressorts liés en parallèle.
3. Déterminer la constante du ressort
pour des ressorts liés en série.
Ce qu´il vous faut :
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
1
Logiciel Cobra3, Mouvement / Rotation
14512.61
1
Barrière optique, compact
11207.20
1
Fil de soie, l = 200 mm
02412.00
1
Porte poids pour poids à fente
02204.00
1
Poids à fente, 10 g, noir
02205.01
4
Poids à fente, 50 g, noir
02206.01
7
Trépied PASS
02002.55
1
Tige carrée PASS, l = 1000 mm
02028.55
1
Tige raccord
02060.00
1
Tige à crochet
02051.00
1
Noix double PASS
02040.55
2
Ressort hélicoïdal, 3 N/m
02220.00
2
Ressort hélicoïdal, 20 N/m
02222.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 100 cm
07363.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 100 cm
07363.04
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 100 cm
07363.02
1
Résultat typique de mesurage.
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Oscillations harmoniques d'un ressort –
Ressorts couplés en série et en parallèle
P2132611
42 Expériences Travaux pratiques de Physique
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12.04.2010
13:24 Uhr
Seite 43
Mécanique
Dynamique
Oscillations forcées / Pendule de Pohl 1.3.27-01
Pour en savoir plus sur …
La fréquence angulaire
La fréquence caractéristique
La fréquence de résonance
Le pendule de torsion
Les vibrations de torsion
Le couple et le couple de
rappel
Les oscillations libres
amorties et non amorties
Les oscillations forcées
Le coefficient d'atténuation
/ le décrément
La constante d'amortissement
Le décrément logarithmique
Le cas apériodique
Le cas limite apériodique
Principe de l'expérience :
Si on laisse un système oscillant osciller librement, on observe que la diminution des amplitudes maximales
successives est fortement dépendan-
Ce qu´il vous faut :
Pendule de torsion selon Pohl
11214.00
1
Alimentation universelle
13500.93
1
Redresseur en pont, 30 VAC/1 ADC
06031.10
1
Chronomètre numérique, 1/100 s
03071.01
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 25 cm
07360.02
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
3
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Oscillations forcées / Pendule de Pohl
P2132701
Courbes de résonnance de divers amortissements.
Objectifs :
A. Oscillation libre
B. Oscillation forcée
1. Déterminer la période d'oscillation
et la fréquence caractéristique
dans le cas d'oscillations non
amorties.
1. Déterminer et représenter graphiquement les courbes de résonance
à l'aide des valeurs d'amortissement de A.
2. Déterminer la période d'oscillation
et la fréquence caractéristique
correspondante pour différentes
valeurs d'amortissement. Les amplitudes maximales successives et
unidirectionnelles seront représentées graphiquement en fonction du temps. Le coefficient
d'atténuation, la constante
d'amortissement et le décrément
logarithmique correspondants seront calculés.
2. Déterminer les fréquences de résonance et les comparer avec les
valeurs de la fréquence de résonance déjà calculées.
3. Réaliser le cas apériodique et le
cas limite apériodique.
3. Observer le déphasage entre le
pendule de torsion et le couple extérieur de stimulation pour une
faible valeur d'amortissement,
pour autant que, dans un premier
cas, la fréquence de stimulation
soit largement inférieure à la fréquence de résonance et que, dans
un autre cas, elle soit largement
supérieure.
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te de l'amortissement. Si le système
oscillant est excité par un couple extérieur périodique, on observe qu'à
l'état d'équilibre l'amplitude dépend
de la fréquence et de l'amplitude, du
couple extérieur périodique et de
l'amortissement. La fréquence caractéristique des oscillations libres ainsi
que la courbe de résonance des oscillations forcées pour différentes valeurs d'amortissement seront déterminées.
Expériences Travaux pratiques de Physique 43
LEP_1_1_F.qxd:LEP_1_1
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13:24 Uhr
Seite 44
Mécanique
Dynamique
1.3.27-11 Oscillations forcées / Pendule de Pohl –
Détermination de la fréquence de résonnance par l´analyse Fourier
Pour en savoir plus sur …
La fréquence angulaire
La fréquence caractéristique
La fréquence de résonance
Le pendule de torsion
Les vibrations de torsion
Le couple
Le couple de rappel
Les oscillations libres
amorties / non amorties
Les oscillations forcées
Le coefficient d'atténuation /
le décrément
La constante d'amortissement
Le décrément logarithmique
Le cas apériodique
Le cas limite apériodique
Le comportement chaotique
Principe de l'expérience :
Ce qu´il vous faut :
TPendule de torsion selon Pohl
11214.00
1
Alimentation universelle
13500.93
1
Redresseur en pont, 30 VAC/1 ADC
06031.10
1
Chronomètre numérique 1/100 s
03071.01
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 25 cm
07360.02
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
3
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
Logiciel Cobra3, Mouvement / Rotation
14512.61
1
Capteur de mouvement avec câble
12004.10
1
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
07542.27
1
Adaptateur, fiche BNC - douille 4 mm
07542.20
1
Fil de soie, l = 200 mm
02412.00
1
Porte-poids, 1 g
02407.00
1
Pied de support en “A” PASS
02005.55
1
Tige carrée PASS, l = 400 mm
02026.55
1
Tige carrée PASS, l = 250 mm
02025.55
1
Noix double PASS
02040.55
2
Si on laisse un système oscillant osciller librement, on observe que la diminution des amplitudes maximales
successives est fortement dépendante de l'amortissement. Si le système
oscillant est excité par un couple extérieur périodique, on observe qu'à
l'état d'équilibre l'amplitude dépend
de la fréquence et de l'amplitude, du
couple extérieur périodique et de
l'amortissement. La fréquence caractéristique des oscillations libres ainsi
que la courbe de résonance des oscillations forcées pour différentes valeurs d'amortissement seront déterminées.
Les oscillations sont dès lors enregistrées à l'aide du système Cobra3, en
connexion avec le capteur de mouvement. Les courbes des différentes
oscillations sont affichées et les
quantités nécessaires pour déterminer les valeurs caractéristiques peuvent être facilement calculées.
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Oscillations forcées / Pendule de Pohl –
Détermination de la fréquence de résonnance par l´analyse Fourier
P2132711
Courbe enregistrée de l´oscillation amortie.
Objectifs :
A. Oscillation libre
1. Déterminer la période d'oscillation
et la fréquence caractéristique
dans le cas d'oscillations non
amorties.
2. Déterminer la période d'oscillation
et la fréquence caractéristique
correspondante pour différentes
valeurs d'amortissement. Les am-
plitudes maximales successives et
unidirectionnelles seront représentées graphiquement en fonction du
temps. Le coefficient d'atténuation,
la constante d'amortissement et le
décrément logarithmique correspondants seront calculés.
3. Réaliser le cas apériodique et le
cas limite apériodique.
44 Expériences Travaux pratiques de Physique
B. Oscillation
1. Déterminer et représenter graphiquement les courbes de résonance
à l'aide des valeurs d'amortissement de A.
2. Déterminer les fréquences de résonance et les comparer avec les
valeurs de la fréquence de résonance déjà calculées.
3. Observer le déphasage entre le
pendule de torsion et le couple de
stimulation externe pour une faible
valeur d'amortissement, pour autant que, dans un premier cas, la
fréquence de stimulation soit largement inférieure à la fréquence de
résonance et que, dans un autre
cas, elle soit largement supérieure.
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Seite 45
Mécanique
Dynamique
Moment d´inertie / Théorème de Steiner 1.3.28-01
Pour en savoir plus sur …
Le corps rigide
Le moment d'inertie
Le centre de gravité
L'axe de rotation
Les vibrations de torsion
La constante du ressort
La force de rappel angulaire
Principe de l'expérience :
On mesure la période de vibration
d'un disque circulaire produisant des
vibrations de torsion autour de divers
axes parallèles. Le moment d'inertie
du disque est déterminé en fonction
de la distance perpendiculaire qui
sépare l'axe de rotation du centre de
gravité.
Ce qu´il vous faut :
Axe de rotation
02415.01
1
Disque avec trous diamétriques
02415.07
1
Dynamomètre transparent, 2 N
03065.03
1
Barrière optique avec compteur
11207.30
1
Alimentation 5 V DC/2,4 A avec fiches 4 mm
11076.99
1
Trépied PASS
02002.55
1
Embase PASS
02006.55
1
Règle graduée, plastique, 200 mm
09937.01
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Moment d´inertie / Théorème de Steiner
P2132801
Objectifs :
1. Déterminer la constante de rappel
angulaire du ressort hélicoïdal.
2. Déterminer le moment d'inertie
d'un disque circulaire en fonction
de la distance perpendiculaire qui
sépare l'axe de rotation du centre
de gravité.
Moment (couple) d´un ressort hélicoïdal comme fonction de l´angle de rotation.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 45
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13:24 Uhr
Seite 46
Mécanique
Dynamique
1.3.28-11 Moment d'inertie de différents corps / Théorème de Steiner avec Cobra3
Pour en savoir plus sur …
Le corps rigide
Le moment d'inertie
Le centre de gravité
L'axe de rotation
Les vibrations de torsion
La constante du ressort
La force de rappel angulaire
Principe de l'expérience :
Le moment d'inertie d'un corps solide dépend de la distribution de sa
masse et de l'axe de rotation. Le
théorème de Steiner démontre cette
relation.
Ce qu´il vous faut :
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
Logiciel Cobra3, Mouvement / Rotation
14512.61
1
Barrière optique, compact
11207.20
1
Appareil d´oscillations angulaires
02415.88
1
Contient :
Barre avec masses mobiles
02415.06
1
Cylindre plein
02415.05
1
Cylindre creux
02415.04
1
Disque
02415.03
1
Sphère
02415.02
1
Axe de rotation
02415.01
1
Balance portable, OHAUS CS2000
48892.00
1
Pile, 9 V
07496.10
1
Objectifs :
Fil de soie, l = 200 mm
02412.00
1
Porte-poids, 1 g
02407.00
3
Poids à fente, 1 g, poli
03916.00
1
Déterminer le moment d'inertie de
différents corps par des mesures
d'oscillation. Démontrer le théorème
de Steiner.
Pince de table PASS
02010.00
1
Trépied PASS
02002.55
1
Tige raccord
02060.00
1
Décamètre, l = 2 m
09936.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 100 cm
07363.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 100 cm
07363.04
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 100 cm
07363.02
1
Résultat typique de mesurage.
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Moment d'inertie de différents corps /
Théorème de Steiner avec Cobra3
P2132811
46 Expériences Travaux pratiques de Physique
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
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12.04.2010
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Seite 47
Mécanique
Dynamique
Vibrations de torsion et module de torsion 1.3.30-00
Pour en savoir plus sur …
Le module de cisaillement
La vitesse angulaire
Le couple
Le moment d’inertie
Le couple de rappel angulaire
Le module G
Le module d’élasticité
Principe de l'expérience :
Des barres de matériaux divers
seront excitées en vibrations de torsion. La relation entre la période de
vibration et les dimensions géométriques des barres sera déduite et le
modèle de cisaillement spécifique
aux matériaux sera déterminé.
Objectifs :
1. Déterminer statiquement le
module de torsion d'une barre.
2. Déterminer, à partir de la période
de vibration, le moment d'inertie
de la tige et des poids fixés à la
barre.
3. Déterminer la dépendance de la
période de vibration vis-à-vis de la
longueur et l'épaisseur des barres.
4. Déterminer le module de cisaillement de l'acier, du cuivre, de
l'aluminium et du laiton.
Ce qu´il vous faut :
Appareil de torsion
Barre de torsion, acier, d = 2 mm, l = 500 mm
Barre de torsion, Aluminium, d = 2 mm, l = 500 mm
Barre de torsion, Aluminium, d = 2 mm, l = 400 mm
Barre de torsion, Aluminium, d = 2 mm, l = 300 mm
Barre de torsion, Aluminium, d = 3 mm, l = 500 mm
Barre de torsion, Aluminium, d = 4 mm, l = 500 mm
Barre de torsion, Laiton, d = 2 mm, l = 500 mm
Barre de torsion, Cuivre, d = 2 mm, l = 500 mm
Dynamomètre 1 N
Dynamomètre, 2.5 N
Chronomètre numérique 1/100 s
Poids curseur
Pied de support en “A” PASS
Tige carrée PASS, l = 250 mm
Tige carrée PASS, l = 630 mm
Noix double PASS
02421.00
02421.01
02421.02
02421.03
02421.04
02421.05
02421.06
02421.07
02421.08
03060.01
03060.02
03071.01
03929.00
02005.55
02025.55
02027.55
02040.55
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
2
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Vibrations de torsion et module de torsion P2133000
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Couple et déflection d´une barre de torsion.
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Mécanique
Dynamique
1.3.31-00 Moment d'inertie et vibrations de torsion
Pour en savoir plus sur …
Le corps rigide
Le moment d'inertie
L'axe de rotation
Les vibrations de torsion
La constante du ressort
Le moment de rappel
angulaire
Le moment d'inertie
d'une sphère
Le moment d'inertie
d'un disque
Le moment d'inertie
d'un cylindre
Le moment d'inertie d'une
longue barre
Le moment d'inertie de
2 masses ponctuelles
Principe de l'expérience :
Différents corps produisent des
vibrations de torsion autour d'un axe
passant par leur centre de gravité. Ce
dispositif permettra de mesurer la
période de vibration et de déterminer
le moment d'inertie.
Ce qu´il vous faut :
Axe de rotation
02415.01
1
Sphère
02415.02
1
Disque
02415.03
1
Cylindre creux
02415.04
1
Cylindre plein
02415.05
1
Barre avec masses mobiles
02415.06
1
Dynamomètre, 2.5 N
03060.02
1
Barrière optique avec compteur
11207.30
1
Alimentation 5 V DC/2,4 A avec fiches 4 mm
11076.99
1
Trépied PASS
02002.55
1
Embase PASS
02006.55
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Moment d'inertie et vibrations de torsion
P2133100
Objectifs :
Déterminer :
1. Le moment de rappel angulaire du
ressort hélicoïdal.
2. Le moment d'inertie
a) d'un disque, de deux cylindres,
d'une sphère et d'une barre,
Moment d´inertie de deux masses égales, de 0,214 Kg l´une, comme fonction
de la distance entre elles.
b) de deux masses ponctuelles, en
fonction de la distance perpendiculaire à l'axe de rotation. Le
centre de gravité se trouve sur
l'axe de rotation.
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Mécanique
Dynamique
Propagation d'une onde transversale excitée de façon continue 1.3.32-00
Pour en savoir plus sur …
Le mouvement périodique
La fréquence
La longueur d'onde
La vitesse de phase
Les ondes stationnaires
La fréquence propre
L'extrémité libre et fixe
L'amortissement des ondes
Principe de l'expérience :
La périodicité des oscillateurs stationnaires connectés est démontrée
selon l'exemple d'une onde transversale sinusoïdale continue produite
par un générateur d'ondes. Le nombre d'oscillations produites, pendant
un certain temps, par les différents
oscillateurs, est déterminé et la vélocité de la propagation est mesurée.
Une relation entre la fréquence, la
longueur d'onde et la vitesse de
phase est établie. La formation
d'ondes stationnaires est démontrée
et étudiée.
Ce qu´il vous faut :
fk
Hz
k
fk
k
␭
0.38
1
0.38
2L/1
1
0.74
2
0.37
2L/2
0.94
3
0.31
2L/3
1.43
4
0.36
2L/4
Machine à ondes
11211.00
1
Alimentation double 2 x 15 V-/ 2 A
13520.93
1
Barrière optique avec compteur
11207.30
1
Barrière optique, compact
11207.20
Moteur d´expérimentation électrique, 220 VAC
11030.93
1
Engrenage 30:1
11029.00
1
Engrenage 100:1
11027.00
1
Chronomètre de poche, 15 minutes
03076.01
1
Câble blindé, BNC, l = 1500 mm
07542.12
1
Pince de table PASS
02010.00
3
Mètre de démonstration, l = 1000 x 27 mm
03001.00
1
Noix double PASS
02040.55
2
Tige carrée PASS, l = 400 mm
02026.55
2
Objectifs :
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 200 cm
07365.01
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 200 cm
07365.04
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 150 cm
07364.04
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 150 cm
07364.02
1
Adaptateur, fiche BNC / douille 4 mm
07542.26
1
1. Déterminer, pour une fréquence
particulière d'excitation, la fréquence des oscillateurs à 1, 10, 20,
20 et 40 MHz à l'aide du compteur
électronique de la cellule de
détection et du chronomètre.
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
07542.27
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Propagation d'une onde transversale excitée
de façon continue
P2133200
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
La fréquence de résonnance mesurée par vitesse de rotation augmentante.
2. Déterminer, grâce à la mesure de
la propagation, la vitesse de phase
d'une onde transversale.
3. Mesurer les trois fréquences diffé-
rentes des longueurs d'onde correspondantes et démontrer que le
produit de la fréquence et de la
longueur d'onde est une
constante.
4. Détecter les quatre fréquences
propres les plus basses lorsque les
deux extrémités de l'oscillateur
sont fixes.
5. Détecter les quatre fréquences
propres les plus basses lorsque
l'une
des
extrémités
de
l'oscillateur est fixe et l'autre libre.
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Mécanique
Dynamique
1.3.33-00 Vitesse de phase d'ondes se propageant le long d'une corde
Pour en savoir plus sur …
La longueur d'onde
La vitesse de phase
La vitesse de groupe
L'équation des ondes
Les ondes sinusoïdales
Principe de l'expérience :
Une corde en caoutchouc quadrangulaire est insérée dans un moteur
de démonstration. Une onde fixe
polarisée et linéaire est générée. A
l'aide d'un stroboscope, la fréquence
et la longueur d'onde sont déterminées. La vitesse de phase des ondes
de la corde est alors établie en fonction d'une contrainte de tension fixe.
Par la suite, on examinera la relation
mathématique entre la vitesse de
phase de la corde et la tension exercée sur la corde.
Ce qu´il vous faut :
Poulie à gorge selon Hoffmann
02860.00
1
Fil de caoutchouc, l = 10 m
03989.00
1
Moteur d´expérimentation électrique, 220 VAC
11030.93
1
Engrenage 10:1
11028.00
1
Fil de coton, d = 2,5 mm, l = 10 mm
02091.00
1
Pied de support en “A” PASS
02005.55
1
Tige carrée PASS, l = 250 mm
02025.55
1
Tige carrée PASS, l = 1000 mm
02028.55
1
Noix double PASS
02040.55
3
Tige à crochet
02051.00
2
Poulie fixe, sur tige, d = 10 mm
02260.00
1
Dynamomètre de précision, 10.0 N
03060.03
1
Pince de table PASS
02010.00
1
Fil de soie, l = 200 mm
02412.00
1
Décamètre, l = 2 m
09936.00
1
Stroboscope digital
21809.93
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Vitesse de phase d'ondes se propageant
le long d'une corde
P2133300
50 Expériences Travaux pratiques de Physique
Le carré de la vitesse de phase dépendant de la force F exercée sur le fil.
Objectifs :
1. Avec une contrainte de tension
constante, la fréquence f, qui
dépend de la longueur d'onde ␭
de l'onde qui se propage le long
de la corde, est mesurée. La fréquence est représentée graphiquement en fonction de 1/␭. La
vitesse de phase c est déterminée
à partir de ce graphique.
2. La vitesse de phase c des ondes de
la corde, qui dépend de la
contrainte de tension exercée sur
la corde, est mesurée. Le quadrant
de la vitesse de phase est représenté graphiquement en fonction
de la contrainte de tension.
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Mécanique
Dynamique
Etude des ondes bidimensionnelles à l'aide de la cuve à ondes 1.3.34-00
Pour en savoir plus sur …
La génération d´ondes de
surface
La propagation d´ondes de
surface
La dépendance de la vitesse
des ondes
La réflexion des ondes
La réfraction des ondes
Lentilles concaves et
convexes, miroirs
Principe de l'expérience :
Des ondes sont générées dans la cuve
grâce à un générateur de vibrations.
Des ondes circulaires sont utilisées
pour déchiffrer la dépendance entre
la fréquence de vibration sur la longueur des ondes. A l´aide d´ondes
plaines on peut déterminer la dépendance entre la vélocité de propagation des ondes et la profondeur de
l´eau. De plus on peut démontrer la
réflexion et réfraction des ondes
contre un panneau, un prisme ou une
Ce qu´il vous faut :
Cuve à ondes avec source de lumière LED, complète
11260.99
1
Générateur de vibrations externe
11260.10
1
Fil de connexion, 32 A, l = 500 mm, rouge
07361.01
1
Fil de connexion, 32 A, l = 500 mm, bleu
07361.04
1
Logiciel ”Measure Dynamics“
14440.61
1
11260.20
1
11260.30
1
Équipement facultatif pour démonstration
en classe ou en amphi :
Set de démonstration pour cuve à ondes
(caméra USB, support)
PC, Windows® XP ou
Ou bien
Set de démonstration pour cuve à ondes (miroir)
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Etude des ondes bidimensionnelles à l'aide
de la cuve à ondes
P2133400
Analyse du comportement d´une lentille concave dans la cuve à ondes.
No de réf. 16040.02
lentille concave ou convexe. Les
ondes d´eau sont un très bon moyen
pour expliquer les ondes en général.
3. Utiliser une plaque pour simuler
une zone de moindre profondeur
et mesurer la longueur d´onde
avant et au dessus de la plaque.
Objectifs :
4. Observer la réfraction des ondes
sur divers objets (plaque, prisme,
lentilles concaves et convexes)
1. Utiliser la pointe unique pour
générer des ondes circulaire.
Utilisant une règle on détermine
la longueur d´onde. Le mesurage
se fait pour diverses fréquences.
2. Générer des ondes plates. Utilisant
deux barrières montrer la réflexion
des vagues.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 51
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Mécanique
Dynamique
1.3.35-00 Etude des interférences et de la diffraction d'ondes bidimensionnelles à l'aide de la cuve à ondes
Pour en savoir plus sur …
La diffraction d´ondes
L´interférence d´ondes
Le principe de Huygens
Le principe de
"phased array antennas"
Effet Doppler
Principe de l'expérience :
Différents types d´ondes circulaires
sont générées en même temps. On
observe l´interférence qui en résulte.
En augmentant le nombre d´ondes
qui interfèrent ont peut vérifier le
principe de Huygens. Avec le phénomène d´ondes plaines, la diffraction
des ondes sur divers obstacles (fente,
double fente, arrête etc.) peut être
explorée. Dans une autre expérience
on peut analyser le principe des
antennes groupées en phase "phased
array antennas" en générant deux
ondes circulaire qui s´interférent, et
en observant le changement d´interférence en fonction du changement
de phase d´une des ondes circulaires.
Ce qu´il vous faut :
Cuve à ondes avec source de lumière LED, complète
11260.99
1
Générateur de vibrations externe
11260.10
1
Fil de connexion, 32 A, l = 50 cm, rouge
07361.01
1
Fil de connexion, 32 A, l = 50 cm, bleu
07361.04
1
11260.20
1
11260.30
1
Équipement facultatif pour démonstration
en classe ou en amphi :
Set de démonstration pour cuve à ondes
(caméra USB, support)
PC, Windows® XP ou supérieur
Ou bien
Set de démonstration pour cuve à ondes (miroir)
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Interférences et de la diffraction d'ondes
bidimensionnelles avec la cuve à ondes
P2133500
Interférence avec deux fentes.
Objectifs :
1. Générer deux ondes circulaires et
observer l´interférence résultante.
Augmenter le nombre d´ondes qui
interfèrent à 10 utilisant toutes
les pointes du "combo".
Reconnaître le principe de
Hugyens en analysant les interférences pour chaque cas.
No de réf. 16040.02
52 Expériences Travaux pratiques de Physique
3. Le vibreur externe est connecté à la
cuve et des ondes circulaires sont
générées. En déplaçant le vibrateur
externe on observe l´effet doppler.
2. Générer des ondes plates et utiliser
une barrière pour démontrer
l´interférence à une arrête.
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Mécanique
Mécanique des liquides et corps gazeux
Détermination de la densité des liquides 1.4.01-00
Pour en savoir plus sur …
La liaison hydrogène
L'anomalie de l'eau
L'expansion du volume
La conicité
L'évaporation
La balance de Mohr
Principe de l'expérience :
La densité de l'eau et de la glycérine
est déterminée en fonction de la
température, à l'aide de la balance
de Mohr.
Ce qu´il vous faut :
Balance densitométrique Westphal/Mohr
45016.00
1
Thermostat à immersion TC10
08492.93
1
Set d´accessoires pour TC10
08492.01
1
Cuve pour thermostat, en macrolon, 6 l.
08487.02
1
Glycérine, 250 ml
30084.25
2
Eau distillée, 5 l
31246.81
1
Chlorure de sodium, 500 g
30155.50
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Détermination de la densité des liquides
P2140100
Densité de l´eau en fonction de la chaleur.
Objectifs :
Mesurer la densité de l'eau et de la
glycérine par gradation de 1 à 2° audessus d'une amplitude thermique de
0 à 20°C, puis par paliers plus importants allant jusqu'à 50°C.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 53
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Mécanique
Mécanique des liquides et corps gazeux
1.4.02-00 Surface de liquides en rotation
Pour en savoir plus sur …
La vitesse angulaire
La force centrifuge
Le mouvement de rotation
Le paraboloïde de révolution
L'équilibre
Principe de l'expérience :
Un récipient contenant du liquide est
soumis à une rotation autour d'un
axe. La surface du liquide forme un
paraboloïde de révolution dont les
paramètres seront déterminés en
fonction de la vitesse angulaire.
Ce qu´il vous faut :
Cuve pour liquides en rotation
02536.01
1
Roulement à bille
02845.00
1
Courroie
03981.00
1
Moteur avec engrenage, 12 VDC
11610.00
1
Alimentation 0-12 V DC/ 6 V, 12 V AC
13505.93
1
Barrière optique avec compteur
11207.30
1
Alimentation 5 V DC/2,4 A avec fiches 4 mm
11076.99
1
Pince de table PASS
02010.00
2
Embase PASS
02006.55
1
Bleu de méthylène, solution alcaline, 250 ml
31568.25
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Surface de liquides en rotations
P2140200
Objectifs :
Déterminer, sur la surface du liquide
en rotation :
1. 1la forme
2. l'emplacement du point le plus bas
en fonction de la vitesse angulaire,
3. la courbure.
Emplacement du point le plus bas 冨 c 冨 du liquide comme fonction de la vitesse
angulaire.
54 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Mécanique
Mécanique des liquides et corps gazeux
Viscosité de liquides newtoniens et non-newtoniens (viscosimètre tournant) 1.4.03-00
Pour en savoir plus sur …
La contrainte de cisaillement
Le gradient de vitesse
Le frottement interne
La viscosité
La plasticité
Principe de l'expérience :
La viscosité des fluides peut être
déterminée à l'aide d'un viscosimètre
rotatif. Ce viscosimètre est équipé
d'un moteur à vitesse de rotation
variable qui actionne un cylindre
immergé dans le liquide à étudier et
assemblé avec un ressort hélicoïdal.
La viscosité du fluide génère un
moment de rotation au niveau du
cylindre ; il peut être mesuré à l'aide
de la torsion du ressort hélicoïdal et
lu sur une échelle.
Objectifs :
1. Déterminer le gradient de la
vitesse de rotation en fonction de
la contrainte de cisaillement de la
rotation pour deux fluides newtoniens (glycérine, paraffine liquide).
2. Etudier l'influence de la température sur la viscosité de l'huile de
ricin et de la glycérine.
3. Déterminer la courbe de débit
pour un fluide non newtonien
(chocolat).
Ce qu´il vous faut :
Viscosimètre de rotation, 3-6,000,000 mPas, 110...240 V
18222.99
Noix double
37697.00
1
Tige de support, acier inoxydable, l = 500 mm, filetage M10 02022.20
1
Support pour dynamomètre
1
03065.20
1
Tige de support en acier inoxydable avec trou, l = 100 mm 02036.01
1
Agitateur magnétique chauffant
35750.93
1
Contrôleur électronique de la température
35750.01
1
Bâtonnet magnétique pour agitateur, l = 30mm
46299.02
1
Séparateur pour bâtonnets magnétiques
35680.03
1
Becher, 600 ml, forme basse
36015.00
3
Becher, 250 ml, forme haute
36004.00
2
Baguette en verre, l = 200 mm, d = 5 mm
40485.03
2
Glycérine, 250 ml
30084.25
2
Paraffine liquide, 250 ml
30180.25
1
Huile de ricin, 250 ml
31799.27
2
Acétone chimiquement pur, 250 ml
30004.25
3
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Viscosité de liquides newtoniens et non-newtoniens
(viscosimètre tournant)
P2140300
Moment de rotation comme fonction de la fréquence d´un liquide newtonien
(+ Glycérine, o Paraffine liquide).
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Expériences Travaux pratiques de Physique 55
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Mécanique
Mécanique des liquides et corps gazeux
1.4.04-00 Mesures de viscosité avec le viscosimètre à chute de bille
Pour en savoir plus sur …
Les fluides
Les fluides newtoniens
La loi de Stokes
La fluidité
La viscosité dynamique et
cinématique
Les mesures de viscosités
Principe de l'expérience :
Le frottement interne de leurs particules fait que les gaz et les fluides
ont des viscosités différentes. La viscosité, qui dépend de la structure et
de la température d'une substance,
peut être déterminée expérimentalement en mesurant, par exemple, la
vitesse de chute d'une balle dans un
tube rempli du liquide à étudier.
Ce qu´il vous faut :
Viscosimètre à chute de bille
18220.00
1
Thermostat à immersion C10
08492.93
1
Set d´accessoires pour TC10
08492.01
1
Cuve pour thermostat, en macrolon, 6 l.
08487.02
1
Support Bunsen, h = 750 mm
37694.00
1
Noix double
37697.00
1
Pince universelle avec articulation
37716.00
1
Pycnomètre ajusté, 25 ml
03023.00
1
Fiole jaugée, 100 ml
36548.00
9
Becher, DURAN®, forme haute, 150 ml
36003.00 11
Becher, DURAN®, forme basse, 250 ml
36013.00
1
Pipettes de pasteur, l = 145 ml
36590.00
1
Capuchons en caoutchouc, jeu de 10
39275.03
1
Collier de serrage, d = 8-12 mm
40996.01
6
Tube caoutchouc, di = 6 mm, l = 1 m
39282.00
6
Chronomètre numérique 1/100 s
03071.01
1
Set de balance de précision et logiciel
49224.88
1
Thermomètre
18220.02
1
Pissette, plastique, 500 ml
33931.00
2
Méthanol 500 ml
30142.50
2
Eau distillée, 5 l
31246.81
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Mesures de viscosité avec le viscosimètre
à chute de bille
P2140400
Dépendance respective de la température de la viscosité dynamique ␩ de
l´eau (o) et du méthanol (+).
Objectifs :
Mesurer la viscosité :
1. de mélanges méthanol-eau de
différente composition à une
température constante,
2. de l'eau en fonction de la température et
56 Expériences Travaux pratiques de Physique
3. du méthanol en fonction de la
température.
A partir de cette dépendance de la
viscosité vis-à-vis de la température,
calculer la barrière de potentiel de la
viscosité pour la mobilité de l'eau et
du méthanol.
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Mécanique
Mécanique des liquides et corps gazeux
Mesure de la tension de surface par la méthode de l'anneau (Méthode Du Nouy) 1.4.05-00
Pour en savoir plus sur …
L'énergie de surface
L'interface
La tension superficielle
L'adhérence
Le point critique
L'équation d'Eötvös
Principe de l'expérience :
A l'aide d'un torsiomètre, on mesure
la force sur un anneau de mesure
peu de temps avant que le film
liquide soit déchiré. La tension
superficielle est calculée à partir du
diamètre de l'anneau et de la force
de déchirure.
Objectifs :
1. Déterminer la tension superficielle
de l'huile d'olive en fonction de la
température.
2. Déterminer la tension superficielle
de mélanges eau/méthanol en
fonction de la proportion du
mélange.
Ce qu´il vous faut :
Dynamomètre de torsion, 0.01 N
Bague pour mesure de tension superficielle
Support Bensen, 210 mm x 130 mm, h = 500 mm
Agitateur magnétique
Tige de support avec trou, acier inoxydable,
l = 50 cm, Filetage M10
Bâtonnet magnétique, cylindre, l = 15 mm
Pince universelle
Noix double
Noix double PASS
Cristallisoir, BORO 3.3., 1000 ml
Cristallisoir, BORO 3.3., 560 ml
Thermomètre de laboratoire, -10...+250°C
Fil de soie, l = 200 mm
Baguette de verre, droite, d = 8 mm, l = 150 mm, 10 pièces
Robinet en verre, 1 voie, droit
Tube caoutchouc, di = 6 mm, l = 1 m
Pipette jaugée, 10 ml
Pipette jaugée, 20 ml
Poire de pipette
Cuvette à pipette
Fiole jaugée, BORO 3.3, 100 ml
Pompe à jet d´eau, matière plastique
02416.00
17547.00
37692.00
35750.93
1
1
1
1
02022.20
46299.01
37715.00
37697.00
02040.55
46245.00
46244.00
38065.00
02412.00
36701.64
36705.00
39282.00
36578.00
36579.00
36592.00
36589.00
36629.00
02728.00
1
1
2
2
1
2
2
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Dépendance entre température et tension superficielle de l´huile d´olive.
Alcool éthylique, pur, 500 ml
Huile d´olive, pure, 100 ml
Eau distillée, 5 l
30008.50
30177.10
31246.81
1
5
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Mesure de la tension de surface par la
méthode de l'anneau (Méthode Du Nouy)
P2140500
Expériences Travaux pratiques de Physique 57
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Mécanique
Mécanique des liquides et corps gazeux
1.4.06-11 Mesure de la tension de surface par la méthode de l'arrachement avec Cobra3
Pour en savoir plus sur …
L'énergie de surface
La tension superficielle
L'adhérence de surface
La surface limite
Principe de l'expérience :
La force qui est exercée sur un
anneau de mesure peu avant que le
film liquide soit déchiré est déterminée avec un appareil de mesure de
force. La tension superficielle est
calculée à partir du diamètre de
l'anneau et de la force de déchirure.
Ce qu´il vous faut :
Bague pour mesure de tension superficielle
17547.00
1
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
Logiciel Cobra3 Force/Tesla
14515.61
1
Module Newton
12110.00
1
Capteur Newton
12110.01
1
Noix double PASS
02040.55
1
Trépied PASS
02002.55
1
Tige carrée PASS, l = 250 mm
02025.55
1
Plateforme, 160 x 130 mm
02074.00
1
Boîte de pétri, d = 200 mm
64796.00
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Valeurs typiques de mesurage.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Mesure de la tension de surface par la
méthode de l'arrachement avec Cobra3
P2140611
Objectifs :
Déterminer la tension superficielle
de l'eau et d'autres liquides.
58 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Mécanique
Mécanique des liquides et corps gazeux
Formule barométrique 1.4.07-00
Pour en savoir plus sur …
La théorie cinétique des gaz
La pression
L'équation d'état
La température
La constante des gaz parfaits
Principe de l'expérience :
Des balles de verre ou d'acier sont
soumises à une accélération au
moyen d'une plaque vibrante qui
atteignent ainsi différentes vélocités
(modèle de température). La densité
particulaire des balles est mesurée
en fonction de la hauteur et de la
fréquence des vibrations de la
plaque.
Ce qu´il vous faut :
Appareil pour expériences sur la théorie cinétique du gaz
09060.00
1
Transformateur variable avec Redresseur 15 V~/12 V-, 5 A
13530.93
1
Barrière optique avec compteur
11207.30
1
Alimentation 5 V DC/2,4 A avec fiches 4 mm
11076.99
1
Stroboscope digital
21809.93
1
Chronomètre numérique 1/100 s
03071.01
1
Trépied PASS
02002.55
2
Tige carrée PASS, l = 400 mm
02026.55
1
Noix double PASS
02040.55
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Formule barométrique
P2140700
Nombre de balles en acier (m = 0.034 g), comme fonction de la hauteur h, qui
passent pas l´élément de volume ⌬V en 30 secondes (fréquence de vibration
50 Hz).
Objectifs :
Mesurer la densité particulaire en
fonction de :
1. la hauteur, à fréquence fixe
2. la fréquence des vibrations de la
plaque d'excitation, à hauteur
fixe.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 59
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Mécanique
Mécanique des liquides et corps gazeux
1.4.08-00 Traînée - Résistance à l'écoulement
Pour en savoir plus sur …
La résistance à la pression
La résistance de frottement
Le coefficient de traînée
L'écoulement turbulent
L'écoulement laminaire
Le nombre de Reynolds
La pression dynamique
L'équation de Bernouilli
Le profil
La résistance induite
La circulation
L'angle d'incidence
Le diagramme polaire
A) Des objets ayant des coupes
transversales et des formes différentes sont placés dans un flux
d'air laminaire. La traînée est examinée en fonction de la vitesse
d'écoulement et de la géométrie
des objets.
B) Une plaque rectangulaire ou un
profil dans un flux d'air subit une
poussée d'Archimède (poussée de
bas en haut) et une force de résis-
Ce qu´il vous faut :
Corps aérodynamiques, jeu de 14
Aile modèle
Tube de Prandtl
Manomètre de précision
Étrier porte-Poulie
Porte-objet à double articulation
Poulie de précision
Dynamomètre transparent, 0.2 N
Pied à coulisse Vernier, acier inoxydable
Soufflerie pour aérodynamique 220 V
Régulateur de puissance
Tube de Pitot
Pince universelle avec articulation
Pied de support en “A” PASS
Tige carrée PASS, l = 1000 mm
Embase PASS
Noix double PASS
Tige à crochet
Tige raccord
Tige pointue
Fil de soie, l = 200 mm
Règle graduée, plastique, 200 mm
Tube caoutchouc, di = 6 mm, l = 1 m
02787.00
02788.00
03094.00
03091.00
02411.00
02780.00
11201.02
03065.01
03010.00
02742.93
32287.93
02705.00
37716.00
02005.55
02028.55
02006.55
02040.55
02051.00
02060.00
02302.00
02412.00
09937.01
39282.00
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
4
2
2
1
1
1
1
Trainée d´un objet comme fonction de son aire de section transversale
A (q = 0.85 hPa).
tance (traînée). Ces forces sont
déterminées en fonction de la surface, de la vitesse d'écoulement et
de l'angle d'incidence.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Traînée - Résistance à l'écoulement
P2140800
Objectifs :
A) Déterminer la traînée en fonction
de :
1. la section transversale des différents corps,
2. la vitesse d'écoulement,
3. la détermination du coefficient de
traînée cw pour des objets de différentes tailles.
B) Déterminer la poussée et la traînée des plaques plates en fonction
de :
1. la surface de la plaque
2. la pression dynamique
60 Expériences Travaux pratiques de Physique
3. l'angle d'incidence (diagramme
polaire)
4. la détermination de la répartition
de pression autour du profil pour
divers angles d'incidence.
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Mécanique
Vibrations mécaniques, acoustique
Vibrations de cordes 1.5.01-00
Pour en savoir plus sur …
Les vibrations propres
Le système masse-ressort
Les intervalles des sons
harmoniques
Principe de l'expérience :
Une corde métallique tendue est
mise en vibration. Les vibrations de
la corde sont scannées de manière
optique. Le processus de vibration
observé sur l'oscilloscope ainsi que la
dépendance de la fréquence vis-à-vis
de la tension de la corde, la longueur
de la corde et la densité du matériau
sont étudiés.
Ce qu´il vous faut :
Tendeur de corde sur tige
Fil de nickel, d = 0.3 mm
Fil Kanthal, 19.1 Ω/m, d = 0.3 mm, l = 100 m
Fil de constantan, 6.9 Ω/m, d = 0.3 mm
Fil de constantan, 0.98 Ω/m, d = 0.4 mm
Fil de cuivre, d = 0.4 mm
Fil de cuivre, d = 0.5 mm
Embase PASS
Pince de table PASS
Tige carrée PASS, l = 250 mm
Noix double PASS
Tige à crochet
Porte-signe
Fil de pêche, d = 0,5 mm, l = 100 mm
Mètre de démonstration, l = 1000 x 27 mm
Dynamomètre de précision, 100.0 N
Marteau caoutchouc
Cellule photovoltaïque pour plaque optique
Douille E 10, G1
Lampe à filament, , 6 V/0.5 A
Distributeur
Oscilloscope 30 MHz, 2 canaux
Amplificateur AF, 220 V
Compteur universel
Manchon à fiche
Adaptateur, fiche BNC - douille 4 mm
Adaptateur, fiche BNC / douille 4 mm
Connecteur en T type BNC
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
Câble , BNC, l = 30 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
03431.01
06090.00
06092.00
06101.00
06102.00
06106.02
06106.03
02006.55
02010.00
02025.55
02040.55
02051.00
02066.00
02090.00
03001.00
03060.04
03429.00
08734.00
17049.00
35673.03
06024.00
11459.95
13625.93
13601.99
07542.04
07542.20
07542.26
07542.21
07542.27
07542.11
07542.10
07362.01
07362.04
1
1
1
1
1
1
1
1
3
3
3
1
2
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Vibrations de cordes
P2150100
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Fréquence fondamentale f comme fonction de la longueur du fil l à une force
de tension donnée F = 30 N.
Objectifs :
1. Mesurer la fréquence d'une corde
(par exemple corde en fil de
Constantan, 0,4 mm de diamètre)
en fonction de la force de tension
et de la longueur de la corde.
2. Mesurer la fréquence de différents
types et de différentes coupes
transversales de corde, à une tension et une longueur de corde
fixes.
Expériences Travaux pratiques de Physique 61
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Mécanique
Vibrations mécaniques, acoustique
1.5.03-11 Vitesse du son dans l'air avec Cobra3
Pour en savoir plus sur …
La relation linéaire entre le
temps de propagation du son
et sa trajectoire
Les ondes longitudinales
La vitesse du son
Principe de l'expérience :
La vitesse du son dans l'air est déterminée en mesurant les temps de
déplacement du son.
Ce qu´il vous faut :
v /(m/s)
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
Logiciel Cobra3 chronomètre
14511.61
1
338.438
Microphone de mesurage avec amplificateur
03543.00
1
338.753
Pile, 9 V
07496.10
1
337.230
Tige de support avec trou, acier inoxydable, l = 10 cm
02036.01
2
Support
09906.00
1
Embase PASS
02006.55
2
Décamètre, l = 2 m
09936.00
1
1
338.448
337.258
Tableau
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
1
Objectifs :
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 25 cm
07360.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 25 cm
07360.04
1
Déterminer la vitesse du son dans
l'air.
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Vitesse du son dans l'air avec Cobra3
P2150311
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PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
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Mécanique
Vibrations mécaniques, acoustique
Effet Doppler acoustique avec enregistreur Yt ou avec Cobra3 1.5.04-11
Pour en savoir plus sur …
La propagation des ondes
sonores
Le décalage en fréquence par
effet Doppler
Principe de l'expérience :
Si une source sonore est en mouvement par rapport à son milieu de
propagation, la fréquence des ondes
émises est déplacée en raison de
l'effet Doppler.
Ce qu´il vous faut :
Microphone de mesurage
Pile, 9 V
Emetteur acoustique / haut-parleur
Chariot avec moteur
Adaptateur - support pour chariot
Pile 1,5 V, type C
Embase PASS
Tige de raccord
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 100 cm
Rail, l = 900 mm
Fil de connexion, 32 A, l = 1500 mm, rouge
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 10 cm
Cobra3 unité de base, USB
Alimentation 12 V/2 A
Logiciel Cobra3 chronomètre
Générateur de fonction
Fiche avec 3 douilles, 2 pièces
Diaphragme avec fiche, l = 100 mm
Tige de support, acier inoxydable 18/8, l = 600 mm
Barrière optique, compact
Noix double
Support
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 100 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 100 cm
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
Double douille, la paire rouge et noire
Support pour dynamomètre
PC, Windows® XP ou supérieur
03542.00
07496.10
03524.00
11061.00
11061.02
07922.01
02006.55
02060.00
07363.02
11606.00
07364.01
07359.01
12150.50
12151.99
14511.61
13652.93
07206.01
11202.03
02037.00
11207.20
02043.00
09906.00
07363.01
07363.04
07542.27
07264.00
03065.20
1
1
1
1
1
2
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
1
1
1
Movement toward
the sound source
Movement away from
the sound source
v /m/s
0.162
0.157
v /m/s
0.159
0.156
v /m/s
0.158
0.157
v /m/s
0.159
0.156
Mean
/m/s
0.160
0.157
Mean
fmeasured/Hz
16199
16184
fcalculated/Hz
16199.6
16184.5
Tableau
Objectifs :
Les modifications de fréquence sont
mesurées et analysées pour différentes vitesses relatives de la source
et de l'observateur.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Effet Doppler acoustique avec enregistreur Yt
ou avec COBRA3
P2150411
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Expériences Travaux pratiques de Physique 63
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14:36 Uhr
Seite 64
Mécanique
Vibrations mécaniques, acoustique
1.5.05-15 Etude des figures de Chladni avec le module FG (Cobra3)
Pour en savoir plus sur …
La longueur d'onde
Les ondes stationnaires
Les vibrations propres
Les ondes stationnaires
bidimensionnelles
Principe de l'expérience :
Pour des expériences permettant de
montrer les ondes stationnaires bidimensionnelles à la surface d'une
plaque carrée ou circulaire.
Ce qu´il vous faut :
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
2
Logiciel Cobra3 PowerGraph
14525.61
1
Module de mesurage pour générateur de fonction
12111.00
1
Amplificateur AF, 220 V
13625.93
1
Emetteur acoustique / haut-parleur
03524.00
1
Sound pattern plates
03478.00
1
Support base, variable
02001.00
1
Noix double
02043.00
1
Tige de support, acier inoxydable 18/8,
l = 250 mm, d = 10 mm
02031.00
1
Tige raccord
02060.00
1
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
07542.27
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
1
Seasand, purified, 1000 g
30220-67
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Etude des figures de Chladni avec
le module FG (Cobra3)
P2150515
Oscillation bidimensionnelle sur plaques carrées.
Objectifs :
Un générateur de fréquence est branché à un haut-parleur. Le haut-parleur excite une plaque de Chladni. Du
sable blanc est saupoudré de manière
aléatoire pour couvrir la totalité de la
surface noire de la plaque.
Lorsque la plaque est excitée selon
une fréquence harmonique prédéterminée, le sable migrera vers les
nœuds de vibration. Une structure
64 Expériences Travaux pratiques de Physique
particulièrement bien définie des
ondes stationnaires est présentée à la
première photo. Les plaques circulaires et carrées de Chladni créent des
motifs caractéristiques. Il suffit de
positionner l'oscillateur sur une
gamme de fréquences comprise entre
0,2 et 2 kHz et le motif se créera de
lui-même lorsqu'une harmonique est
produite.
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Mécanique
Vibrations mécaniques, acoustique
Mesure de la vitesse du son à l'aide du tube de Kundt
1.5.06-01/15
Pour en savoir plus sur …
Les ondes longitudinales
La vitesse du son dans les gaz
et les solides
La fréquence
La longueur d'onde
Les ondes stationnaires
Les vibrations propres
Principe de l'expérience :
On fait vibrer longitudinalement une
tige de métal en la frottant avec un
chiffon. La colonne de gaz contenue
dans un tube de verre entre naturellement en vibration du fait de la
résonance produite par le rayonnement sonore du disque attaché à
l'extrémité de la tige.
Le rapport entre les vitesses sonores
dans le gaz et dans le générateur de
vibrations est déterminé en mesurant la longueur d'onde.
Montage d’expérience P2150615 avec FG-Module
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2150615 avec FG-Module
Expérience P2150601 avec générateur de vibration
Cobra3 unité de base, USB
Alimentation 12 V/2 A
Logiciel Cobra3 PowerGraph
Module de mesurage générateur de fonction
Amplificateur AF, 220 V
Emetteur acoustique / haut-parleur
Support base, variable
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
Baguette de verre, d = 38 mm, l = 640 mm
Poudre de liège, 3 g
Pince universelle
Gouttière de remplissage
Piston pour ajustage
Générateur de vibration, laiton
Générateur de vibration, acier
Poudre de Lycopode, 10 g
Thermomètre de laboratoire, -10...+ 30°C
Pince de table PASS
Mètre de démonstration, l = 1000 x 27 mm
Soupape de réduction de pression, CO2 / He
Bouteille en acier pleine de, 10 l
Clef pour bouteille en acier
Baguette de verre, droite,
d = 8 mm, l = 80 mm, 10 pièces
Bouchon caoutchouc, d = 38/31 mm, 1 trou, d = 7 mm
Tube caoutchouc, di = 6 mm, l = 1 m
PC, Windows® XP ou supérieur
12150.50
12151.99
14525.61
12111.00
13625.93
03524.00
02001.00
07542.27
07542.11
07361.01
07361.04
03918.00
03477.00
37718.00
03474.01
03474.02
03476.01
03476.02
02715.00
05949.00
02010.00
03001.00
33481.00
41761.00
40322.00
1
1
4
1
1
1
1
1
1
4
1
1
1
1
36701.65
39260.01
39282.00
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
Position des nœuds de vibration en fonction du nombre de nœuds.
Objectifs :
1. Mesurer la longueur d'onde des
ondes stationnaires en utilisant
une tige en métal ou en laiton
comme générateur de vibrations.
En se servant de la vitesse du son
dans l'air, déterminer la vitesse
longitudinale du son dans le
matériau du générateur de vibrations.
2. Mesurer la longueur d'onde pour le
CO2 et déterminer la vitesse du son
dans le CO2 à partir du rapport des
longueurs d'onde dans l'air déterminé au point 1 ci-dessus.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Mesure de la vitesse du son à l'aide
du tube de Kundt
P21506 01/15
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Expériences Travaux pratiques de Physique 65
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Mécanique
1.5.07-01/15
Vibrations mécaniques, acoustique
Mesure des longueurs d'onde et des fréquences dans le tube de Quincke
Pour en savoir plus sur …
Les ondes transversales et
longitudinales
La longueur d'onde
L'amplitude
La fréquence
Le déphasage
- L'interférence
La vitesse du son dans l'air
Le contour
La loi de Weber-Fechner
Principe de l'expérience :
Si une onde sonore d'une fréquence
particulière est divisée en deux composantes cohérentes (comme, par
exemple, des ondes lumineuses dans
une expérience utilisant un interféromètre) et si la trajectoire de l'une
de ces composantes est modifiée, il
est possible de calculer la longueur
d'onde de l'onde sonore et sa fréquence à partir du phénomène
d'interférence enregistré avec un
microphone.
Montage d’expérience P2150715 avec FG-Module
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2150715 avec FG-Module
Expérience P2150701 avec multimètre
Tube à interférence, selon Quincke
03482.00
1
1
Microphone de mesurage
03542.00
1
Générateur de fréquence de puissance, 1 MHz
13650.93
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
07542.27
1
Emetteur acoustique / haut-parleur
03524.00
1
1
Pied à coulisse Vernier, acier inoxydable
03010.00
1
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 150 cm
07364.04
1
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 150 cm 07364.01
1
1
Pied de support en “A” PASS
02005.55
1
1
Tige carrée PASS, l = 630 mm
02027.55
2
2
Noix double PASS
02040.55
5
5
1
Interférence d´ondes sonores dans un tube de Quincke. Amplitude du son
comme fonction du déplacement d.
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
2
Module de mesurage générateur de fonction
12111.00
1
Objectifs :
Logiciel Cobra3 PowerGraph
14525.61
1
Amplificateur AF, 220 V
13625.93
1
Boîte de connexion
06030.23
1
Résistance 10 Ω, 1W, G1
39104.01
1
1. Enregistrer l'extension d'un tube
de Quincke pour des fréquences
données allant de 2000 Hz à 6000
Hz.
Microphone de mesurage avec amplificateur
03543.00
1
Support
09906.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 10 cm
07359.01
1
2. Calculer des fréquences à partir
des longueurs d'onde déterminées,
comparer avec les fréquences
données.
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Mesure des longueurs d'onde et des
fréquences dans le tube de Quincke
P21507 01/15
66 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Mécanique
Vibrations mécaniques, acoustique
Fréquences de résonance avec les résonateurs d'Helmholtz avec Cobra3 1.5.08-11
Pour en savoir plus sur …
La cavité résonante
La fréquence de résonance
Le circuit de résonance
acoustique
Principe de l'expérience :
En acoustique, les cavités résonantes
possèdent une fréquence caractéristique qui est déterminée par leur
forme géométrique. Dans cette expérience, la cavité de résonance est
excitée pour produire des vibrations
dans sa fréquence de résonance par
des bruits de fond.
Ce qu´il vous faut :
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
Logiciel Cobra3 analyse de Fourier
14514.61
1
Microphone de mesurage avec amplificateur
03543.00
1
Pile, 9 V
07496.10
1
Baguette de verre, d = 12 mm, l = 300 mm
45126.01
1
Trépied PASS
02002.55
1
Tige de support, acier inoxydable 18/8, l = 500 mm
02032.00
1
Pince universelle
37718.00
2
Noix double
02043.00
2
Décamètre, l = 2 m
09936.00
1
Ballon à fond rond, col étroit, 1000 ml
36050.00
1
Ballon à fond rond, col étroit, 100 ml
36046.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
1
Signal temps, spectre et paramétrage pour mesurage avec ballon à fond vide
1000 ml.
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Fréquences de résonance avec les résonateurs
d'Helmholtz avec Cobra3
P2150811
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Objectifs :
Déterminer les différentes fréquences de résonance d'une cavité
résonante en fonction du volume.
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Mécanique
Vibrations mécaniques, acoustique
1.5.09-11 Interférence d'ondes acoustiques, d'ondes stationnaires et diffraction par une fente avec Cobra3
Pour en savoir plus sur …
L'interférence
La réflexion
La diffraction
Les ondes acoustiques
Les ondes stationnaires
Le principe de HuygensFresnel
L'utilisation d'une interface
Principe de l'expérience :
– Deux sources acoustiques émettent des ondes de la même fréquence et si leur distance est un
multiple de la longueur d'onde,
une structure interférente devient
apparente dans l'espace où les
ondes se superposent.
– Une onde acoustique heurte perpendiculairement un réflecteur,
l'onde incidente et l'onde réfléchie
se superposent pour former une
onde stationnaire. En cas de
réflexion, un ventre de pression se
Ce qu´il vous faut :
Emetteur acoustique / haut-parleur
03524.00
2
Microphone de mesurage
03542.00
1
Pile, 9 V
07496.10
1
Écran métallique, 300 mm x 300 mm
08062.00
2
Générateur de fonction
13652.93
1
Noix double PASS
02040.55
1
Tige raccord
02060.00
4
Embase PASS
02006.55
4
Pince de table PASS
02010.00
1
Porte-plaque, ouverture 0...10 mm
02062.00
1
Mètre de démonstration, l = 1000 x 27 mm
03001.00
1
Fil de soie, l = 200 mm
02412.00
1
Porte-poids, 1 g
02407.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 100 cm
07363.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 100 cm
07363.04
1
Capteur de mouvement avec câble
12004.10
1
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
07542.27
2
Adaptateur, fiche BNC - douille 4 mm
07542.20
1
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Logiciel Cobra3 Force/Tesla
14515.61
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Exemple de mesurage, vagues stationnaires.
Objectifs :
1. Mesurer l'interférence des ondes
acoustiques.
2. Analyser la réflexion des ondes
acoustiques – ondes stationnaires.
3. Mesurer la diffraction d'ondes
acoustiques par une fente.
produira toujours au point de
réflexion.
– Une onde acoustique heurte une
fente suffisamment étroite, elle
est diffractée dans les zones
d'ombre géométrique. La diffraction et l'image d'interférence se
formant derrière la fente peuvent
être expliquées par le principe de
Huygens-Fresnel et confirment les
caractéristiques de l'onde sonore.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Interférence d'ondes acoustiques, d'ondes stationnaires
et diffraction par une fente avec Cobra3
P2150911
68 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Mécanique
Vibrations mécaniques, acoustique
Détermination optique de la vitesse du son dans les liquides 1.5.10-00
Pour en savoir plus sur …
Les ultrasons
La vitesse du son
La fréquence
La longueur d'onde
La pression acoustique
Les ondes stationnaires
Principe de l'expérience :
Une onde ultrasonore stationnaire
dans une cellule en verre remplie de
liquide est traversée par un faisceau
de lumière divergent. La longueur
d'onde sonore peut être déterminée à
partir de la projection centrale du
champ acoustique, en se basant sur
l'indice de réfraction qui varie en
fonction de la pression acoustique.
Ce qu´il vous faut :
Générateur d´ultrasons
13920.99
1
Laser, He-Ne 1.0 mW, 230 VAC
08181.93
1
Cuvette en verre, 150 x 55 x 100 mm
03504.00
1
Porte-lentille
08012.00
1
Lentille en monture, f = +20 mm
08018.01
1
Écran métallique, 300 mm x 300 mm
08062.00
1
Banc optique à profil, l = 1000 mm
08282.00
1
Pied réglable pour banc optique à profil
08284.00
2
Curseur pour banc optique à profil, h = 80 mm
08286.02
1
Curseur pour banc optique à profil, h = 30 mm
08286.01
4
Bras orientable
08256.00
1
Tablette sur tige
08060.00
1
Thermomètre de laboratoire, -10...+ 30°C
05949.00
1
Noix double PASS
02040.55
1
Tige de support, acier inoxydable 18/8,
l = 250 mm, d = 10 mm
02031.00
1
Image sur écran.
Pince universelle
37718.00
1
Glycérine, 250 ml
30084.25
3
Objectifs :
Eau distillée, 5 l
31246.81
1
Déterminer la longueur d'onde
sonore dans les liquides et, à partir
de là, calculer la vitesse du son à
partir de la structure de l'image projetée centralement.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Détermination optique de la vitesse du son
dans les liquides
P2151000
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Expériences Travaux pratiques de Physique 69
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Mécanique
1.5.11-00
Vibrations mécaniques, acoustique
Vitesse de phase et de groupe des ultrasons dans les liquides
Pour en savoir plus sur …
Les ondes longitudinales
La vitesse du son dans les
liquides
La longueur d'onde
La fréquence
L'effet piézoélectrique
Le Transformateur piézoélectrique à ultrasons
Principe de l'expérience :
Les ondes sonores transmises à un
fluide par un générateur d'ultrasons
sont captées par un capteur piézoélectrique d'ultrasons et les signaux
reçus du transmetteur et du récepteur sont comparés sur un oscilloscope.
La longueur d'onde est déterminée et
la vitesse de phase est calculée à
partir de la position de phase relative
des signaux. La vitesse de groupe est
déterminée à partir des mesures du
temps de retard de l'impulsion
sonore.
Ce qu´il vous faut :
Récepteur d´ultrasons
13920.00
1
Générateur d´ultrasons
13920.99
1
Cuvette en verre, 150 x 55 x 100 mm
03504.00
1
Isolateur à bornes
07924.00
1
Banc optique à profil, l = 600 mm
08283.00
1
Pied réglable pour banc optique à profil
08284.00
2
Curseur pour banc optique à profil, h = 30 mm
08286.01
2
Curseur pour banc optique à profil, h = 80 mm
08286.02
1
Tablette sur tige
08060.00
1
Bras orientable
08256.00
1
Noix double PASS
02040.55
1
Tige de support, acier inoxydable 18/8, l = 500 mm
02032.00
1
Pince universelle
37718.00
1
Oscilloscope 30 MHz, 2 canaux
11459.95
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 10 cm
07359.01
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
2
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
07542.27
1
Thermomètre de laboratoire, -10...+ 30°C
05949.00
1
Glycérine, 250 ml
30084.25
3
Chlorure de sodium, 500 g
30155.50
1
Eau distillée, 5 l
31246.81
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Vitesse de phase et de groupe des ultrasons
dans les liquides
P2151100
70 Expériences Travaux pratiques de Physique
Détecteur de déplacement ⌬l comme fonction de nombre n de la longueur des
ondes couvertes, pour l´eau, le glycérol et la solution de chlorure de sodium
(température ␽ = 25 °C).
Objectifs :
Les signaux émis par le générateur
d'ultrasons et le capteur d'ultrasons
sont enregistrés sur un oscilloscope.
2. Déterminer le coefficient de
balayage de l'oscilloscope à l'aide
de la fréquence ultrasonique.
1. Mesurer la position de phase relative du signal émis par le capteur
d'ultrasons en fonction de sa distance par rapport au générateur
d'ultrasons (qui est en mode sinusoïdal) et déterminer la longueur
d'onde de l'ultrason ainsi que la
vitesse de phase lorsque la fréquence est connue.
3. A l'aide du générateur en mode
pulsé, enregistrer le temps de
retard des impulsions sonores en
fonction de la distance reliant le
générateur au capteur et déterminer la vitesse de groupe.
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
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Seite 71
Mécanique
Vibrations mécaniques, acoustique
Dépendance de la vitesse du son dans les liquides par rapport à la température 1.5.12-00
Pour en savoir plus sur …
La longueur d'onde
La fréquence
La vitesse du son dans les
liquides
La compressibilité
La densité
Les ultrasons
L'effet piézoélectrique
Le transducteur d'ultrasons
piézoélectrique
Principe de l'expérience :
Des ondes sonores sont émises dans
un liquide par un transmetteur
d'ultrasons et détectées avec un
transducteur piézoélectrique. La longueur de l'onde sonore sera déterminée en comparant la phase du signal
du détecteur pour différentes voies
de propagation du son et, lorsque la
fréquence sera connue, on déterminera la vitesse du son en fonction de
la température du liquide.
Ce qu´il vous faut :
Récepteur d´ultrasons
13920.00
1
Générateur d´ultrasons
13920.99
1
Dispositif de déplacement horizontal
08713.00
1
Banc optique à profil, l = 600 mm
08283.00
1
Pied réglable pour banc optique à profil
08284.00
2
Curseur pour banc optique à profil, h = 30 mm
08286.01
1
Bras orientable
08256.00
1
Isolateur à bornes
07924.00
1
Thermostat à immersion TC10
08492.93
1
Set d´accessoires pour TC10
08492.01
1
Cuve pour thermostat, en macrolon, 6 l.
08487.02
1
Thermomètre de laboratoire, -10...+100°C
38056.00
1
Oscilloscope 30 MHz, 2 canaux
11459.95
1
Tige de support, acier inoxydable 18/8, l = 100 mm
02030.00
2
Noix double PASS
02040.55
2
Pince universelle avec articulation
37716.00
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
2
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
07542.27
1
Glycérine, 250 ml
30084.25
1
Eau distillée, 5 l
31246.81
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 10 cm
07359.01
1
Curseur pour banc optique à profil
08286.00
1
Vitesse du son dans l´eau comme fonction de la température.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Dépendance de la vitesse du son dans
les liquides par rapport à la température
P2151200
Objectifs :
La longueur d'onde est définie à partir de la position de phase du signal
du capteur sonore par rapport au
signal du générateur, en fonction de
la voie de propagation du son. La
vitesse du son est déterminée une
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
fois la fréquence ultrasonique
connue. La mesure est valable pour
l'eau et la glycérine étant donné que
les températures des liquides sont
modifiées par degrés.
Expériences Travaux pratiques de Physique 71
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13:26 Uhr
Seite 72
Mécanique
Vibrations mécaniques, acoustique
1.5.13-00 Ondes stationnaires ultrasoniques, détermination de la longueur d'onde
Pour en savoir plus sur …
Les ondes longitudinales
La superposition des ondes
La réflexion des ondes
longitudinales
Les ondes longitudinales
stationnaires
Principe de l'expérience :
Une onde ultrasonore est soumise à
une réflexion de surface émise par
une plaque en métal. L'onde réfléchie
se superpose à l'onde incidente, les
deux ondes coïncidant parfaitement
en termes de phase et d'amplitude
pour former une onde stationnaire.
L'intensité de cette onde ainsi que la
direction de propagation est mesurée
à l'aide d'un récepteur ultrasonore
mobile.
Ce qu´il vous faut :
Unité d´opération ultrasonique
13900.00
1
Alimentation 5 VDC/2.4 A avec douille DC 2,1 mm
13900.99
1
Transmetteur d´ultrasons
13901.00
1
Récepteur d´ultrasons sur tige
13902.00
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Banc optique à profil, l = 600 mm
08283.00
1
Pied réglable pour banc optique à profil
08284.00
2
1
Curseur pour banc optique à profil, h = 80 mm
08286.02
Curseur pour banc optique à profil, h = 30 mm
08286.01
2
Dispositif de déplacement horizontal
08713.00
1
Bras orientable
08256.00
1
Écran métallique, 300 mm x 300 mm
08062.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Ondes stationnaires ultrasoniques,
détermination de la longueur d'onde
P2151300
Le changement dans la pression d´intensité du son dans la direction de propagation comme fonction de la distance.
Objectifs :
1. Déterminer l'intensité d'une onde
ultrasonore stationnaire en déplaçant un récepteur ultrasonore le
long de la direction de propagation.
2. Représenter graphiquement les
valeurs mesurées en fonction de la
distance.
3. Déterminer la longueur de l'onde
ultrasonore.
72 Expériences Travaux pratiques de Physique
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
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Seite 73
Mécanique
Vibrations mécaniques, acoustique
Absorption des ultrasons dans l'air 1.5.14-00
Pour en savoir plus sur …
Les ondes longitudinales
Les ondes planes
Les ondes sphériques
La propagation des ondes
sonores
La pression acoustique
alternative
L'intensité sonore
Le coefficient d'absorption
des ondes ultrasonores
La loi d'absorption
Principe de l'expérience :
Pour pouvoir se propager, le son a
besoin d'un milieu solide avec lequel
il peut interagir. Cette interaction
entraîne une perte d'énergie.
L'amplitude, et donc l'intensité,
diminue tout au long de la trajectoire de propagation.
Ce qu´il vous faut :
Unité d´opération ultrasonique
13900.00
1
Alimentation 5 VDC/2.4 A avec douille DC 2,1 mm
13900.99
1
Transmetteur d´ultrasons
13901.00
1
Récepteur d´ultrasons sur tige
13902.00
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Banc optique à profil, l = 1500 mm
08281.00
1
Pied réglable pour banc optique à profil
08284.00
2
Curseur pour banc optique à profil, h = 80 mm
08286.02
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Absorption des ultrasons dans l'air
P2151400
Le changement dans la pression d´intensité du son dans la direction de propagation comme fonction de la distance de la source du son.
Objectifs :
1. Déplacer le récepteur d'ultrasons
le long de la direction de propagation d'une onde sonore pour
mesurer l'intensité sonore en
fonction de la distance à la source
sonore.
3. Confirmer la loi d'absorption et
déterminer
le
coefficient
d'absorption.
4. Vérifier si l'onde émise près du
transmetteur est une onde sphérique.
2. Tracer des graphes linéaires et
logarithmiques représentant les
valeurs de l'intensité sonore en
fonction de la distance.
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Seite 74
Mécanique
Vibrations mécaniques, acoustique
1.5.15-15 Diffraction des ultrasons sur une ou deux fentes
Pour en savoir plus sur …
Les ondes longitudinales
Le principe de Huygens
L'interférence
La diffraction de FraunhoferFresnel
Principe de l'expérience :
Une onde ultrasonore plane est diffractée au niveau de fentes uniques
de différentes largeurs et au niveau
de plusieurs fentes doubles.
L'intensité des ondes partielles diffractées et interférentes est automatiquement enregistrée à l'aide d'un
détecteur d'ultrasons motorisé
orientable et d'un PC.
Ce qu´il vous faut :
Goniomètre avec miroir reflétant
13903.00
1
Unité d´opération goniomètre
13903.99
1
Unité d´opération ultrasonique
13900.00
1
Alimentation 5 VDC/2.4 A avec douille DC 2,1 mm
13900.99
1
Transmetteur d´ultrasons
13901.00
1
Récepteur d´ultrasons sur tige
13902.00
1
Porte-objet pour goniomètre
13904.00
1
Objets de diffraction pour ultrasons
13905.00
1
Câble pour transmission de données, 9 pôles
14602.00
1
Décamètre, l = 2 m
09936.00
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
1
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
07542.27
1
Logiciel Goniomètre
14523.61
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Diffraction des ultrasons sur une
ou deux fentes
P2151515
La distribution angulaire de l´intensité d´une onde ultrasonique plane diffractée au niveau d´une fente.
Objectifs :
1. Enregistrer l'intensité d'une onde
ultrasonore diffractée par plusieurs fentes et doubles fentes, en
fonction de l'angle de diffraction.
2. Déterminer les positions angulaires des valeurs maximales et
minimales et les comparer aux
résultats théoriques.
74 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Seite 75
Mécanique
Vibrations mécaniques, acoustique
Diffraction des ultrasons sur un système de fentes multiples 1.5.16-15
Pour en savoir plus sur …
Les ondes longitudinales
Le principe de Huygens
Les interférences
La diffraction de FraunhoferFresnel
Principe de l'expérience :
Une onde ultrasonore plane est diffractée au niveau de fentes uniques
de différentes largeurs et au niveau
de plusieurs fentes doubles.
L'intensité des ondes partielles diffractées et interférentes est automatiquement enregistrée à l'aide d'un
détecteur d'ultrasons motorisé
orientable et d'un PC.
Ce qu´il vous faut :
Goniomètre avec miroir reflétant
13903.00
1
Unité d´opération goniomètre
13903.99
1
Unité d´opération ultrasonique
13900.00
1
Alimentation 5 VDC/2.4 A avec douille DC 2,1 mm
13900.99
1
Transmetteur d´ultrasons
13901.00
1
Récepteur d´ultrasons sur tige
13902.00
1
Porte-objet pour goniomètre
13904.00
1
Objets de diffraction pour ultrasons
13905.00
1
Câble de transmission de données, 9 pôles
14602.00
1
Décamètre, l = 2 m
09936.00
1
Pied à coulisse Vernier, acier inoxydable
03010.00
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
1
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
07542.27
1
Logiciel Goniomètre
14523.61
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Diffraction des ultrasons sur un système
de fentes multiples
P2151615
La distribution angulaire de l´intensité d´une onde ultrasonique plane diffractée au niveau d´une quadruple fente.
Objectifs :
1. Déterminer la distribution angulaire d'une onde ultrasonore plane
diffractée par plusieurs doubles
fentes.
2. Déterminer les positions angulaires des valeurs maximales et
minimales et les comparer aux
résultats théoriques.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 75
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Mécanique
Vibrations mécaniques, acoustique
1.5.17-15 Diffraction des ultrasons sur un orifice et un obstacle circulaire avec Cobra3
Pour en savoir plus sur …
Les ondes longitudinales
Le principe de Huygens
Les interférences
La diffraction de FraunhoferFresnel
La construction d'une zone
de Fresnel
Le point de Poisson
Le théorème de Babinet
La fonction de Bessel
Principe de l'expérience :
Une onde plane ultrasonore est diffractée par un obstacle à trous et un
obstacle circulaire complémentaire.
La distribution de l'intensité des
ondes partielles diffractées et interférentes sont automatiquement
enregistrées à l'aide d'un détecteur
d'ultrasons motorisé et orientable
ainsi que d'un PC.
Ce qu´il vous faut :
Goniomètre avec miroir reflétant
13903.00
1
Unité d´opération goniomètre
13903.99
1
Unité d´opération ultrasonique
13900.00
1
Alimentation 5 VDC/2.4 A avec douille DC 2,1 mm
13900.99
1
Transmetteur d´ultrasons
13901.00
1
Récepteur d´ultrasons sur tige
13902.00
1
Porte-objet pour goniomètre
13904.00
1
Orifice et obstacle circulaire pour ultrasons
13906.00
1
Câble de transmission de données, 9 pôles
14602.00
1
Décamètre, l = 2 m
09936.00
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
1
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
07542.27
1
Logiciel Goniomètre
14523.61
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Diffraction des ultrasons sur un orifice
et un obstacle circulaire avec Cobra3
P2151715
La distribution angulaire de l´intensité d´une onde ultrasonique plane diffractée au niveau d´un obstacle à trou.
Objectifs :
1. Déterminer la distribution angulaire d'une onde ultrasonore diffractée par un obstacle à trous et
un obstacle circulaire.
2. Comparer les positions angulaires
des intensités minimales avec les
valeurs théoriques.
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Mécanique
Vibrations mécaniques, acoustique
Diffraction des ultrasons sur des lentilles de Fresnel-Construction de la zone de Fresnel
1.5.18-00
Pour en savoir plus sur …
Les ondes longitudinales
Le principe de Huygens
L'interférence
La diffraction de FraunhoferFresnel
La construction d'une zone
de Fresnel
Les réseaux zonés
Principe de l'expérience :
Une onde ultrasonore plane heurte
un réseau zoné de Fresnel. L'intensité
ultrasonore est déterminée en fonction de la distance parcourue derrière le réseau, en utilisant un détecteur d'ultrasons qui peut être
déplacé dans le sens de l'axe du
réseau zoné.
Ce qu´il vous faut :
Unité d´opération ultrasonique
13900.00
1
Alimentation 5 VDC/2.4 A avec douille DC 2,1 mm
13900.99
1
Transmetteur d´ultrasons
13901.00
1
Récepteur d´ultrasons sur tige
13902.00
1
Fresnel zone plates pour ultrasons
13907.00
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Banc optique à profil, l = 1500 mm
08281.00
1
Pied réglable pour banc optique à profil
08284.00
2
Curseur pour banc optique à profil
08286.00
3
Tige raccord
02060.00
3
Porte-plaque, ouverture 0...10 mm
02062.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Diffraction des ultrasons sur des lentilles de
Fresnel-Construction de la zone de Fresnel P2151800
Graphique sur l´intensité d´une onde ultrasonique comme fonction de la distance parcourue derrière le réseau zoné de Fresnel courbe a – courbe b sans
réseau.
Objectifs :
1. Déterminer et tracer des graphiques représentant l'intensité de
l'ultrason derrière différents
réseaux zonés de Fresnel, en fonction de la distance parcourue audelà des réseaux.
2. Effectuer la même série de
mesures sans réseau.
3. Déterminer la largeur de l'image à
chaque distance entre le transmetteur et le réseau zoné et comparer les valeurs obtenues avec les
données théoriquement attendues.
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Mécanique
Vibrations mécaniques, acoustique
1.5.19-15 Interférence d'ultrasons provenant de deux sources identiques avec Cobra3
Pour en savoir plus sur …
Les ondes longitudinales
La pression acoustique
Le principe de Huygen
L'interférence
La diffraction de FraunhoferFresnel
Principe de l'expérience :
Des ondes ultrasonores ayant une
même fréquence, une même amplitude et un même sens de propagation sont générées par deux sources
placées parallèlement l'une par rapport à l'autre. Les sources peuvent
vibrer en phase ou non. La distribution angulaire de l'intensité des
ondes, qui interfèrent les unes avec
les autres, est automatiquement
enregistrée à l'aide d'un détecteur
d'ultrasons motorisé et d'un PC.
Ce qu´il vous faut :
Goniomètre avec miroir reflétant
13903.00
1
Unité d´opération goniomètre
13903.99
1
Unité d´opération ultrasonique
13900.00
1
Alimentation 5 VDC/2.4 A avec douille DC 2,1 mm
13900.99
1
Transmetteur d´ultrasons
13901.00
2
Récepteur d´ultrasons sur tige
13902.00
1
Embase PASS
02006.55
2
Câble de transmission de données, 9 pôles
14602.00
1
Décamètre, l = 2 m
09936.00
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
1
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
07542.27
1
Logiciel Goniomètre
14523.61
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Interférence d'ultrasons provenant de deux
sources identiques avec Cobra3
P2151915
Distribution angulaire de l´intensité de deux ondes ultrasoniques interférentes de même phase, amplitude, fréquence et direction de propagation.
Objectifs :
1. Déterminer la distribution angulaire de la pression acoustique de
deux transmetteurs d'ultrasons
vibrant en phase.
2. Déterminer les positions angulaires des minima d'interférence et
comparer les valeurs obtenues
avec les valeurs théoriquement
attendues.
78 Expériences Travaux pratiques de Physique
3. Répéter la prise de mesures avec
deux transmetteurs d'ultrasons
vibrant en déphasage.
4. Répéter la première prise de
mesures et déterminer la distribution angulaire de la pression
acoustique de chaque transmetteur individuel.
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Seite 79
Mécanique
Vibrations mécaniques, acoustique
Interférence d'ultrasons par un miroir de Lloyd 1.5.20-00
Pour en savoir plus sur …
Les ondes longitudinales
La superposition des ondes
La réflexion des ondes
longitudinales
L'interférence
Principe de l'expérience :
Un paquet partiel d'ondes passe
directement d'un transmetteur fixe
d'ultrasons à un récepteur fixe
d'ultrasons. Un autre paquet partiel
heurte un écran en métal qui est
placé parallèlement à la ligne reliant
le transmetteur et le récepteur et qui
est réfléchi dans le sens du récepteur.
Les deux paquets d'ondes interfèrent
l'un avec l'autre au niveau du récepteur. Lorsque le récepteur est déplacé
parallèle à lui-même, la différence
entre les longueurs de la trajectoire
des deux paquets varie. Selon cette
différence,
une
interférence
constructive ou destructive se produit.
Ce qu´il vous faut :
Unité d´opération ultrasonique
13900.00
1
Alimentation 5 VDC/2.4 A avec douille DC 2,1 mm
13900.99
1
Transmetteur d´ultrasons
13901.00
1
Récepteur d´ultrasons sur tige
13902.00
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Banc optique à profil, l = 600 mm
08283.00
1
Pied réglable pour banc optique à profil
08284.00
2
Curseur pour banc optique à profil, h = 80 mm
08286.02
2
Curseur pour banc optique à profil
08286.00
1
Dispositif de déplacement horizontal
08713.00
1
Bras orientable
08256.00
1
Écran métallique, 300 mm x 300 mm
08062.00
1
Décamètre, l = 2 m
09936.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Interférence d'ultrasons par un miroir
de Lloyd
P2152000
Le signal reçu comme de la distance du réflecteur d.
Objectifs :
1. Le dispositif de coulissage doit
être utilisé pour placer l'écran
réflecteur, placé parallèlement à la
ligne de connexion entre le transmetteur et le récepteur, parallèlement à lui-même par gradations
de d = (0.5-1) mm. La tension U
du réflecteur doit être enregistrée
pour chaque gradation.
2. Les valeurs d des différents
maxima et minima doivent être
déterminées à partir du graphiqu
U = U(d) et comparées aux
valeurs théoriquement attendues.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 79
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Seite 80
Mécanique
Vibrations mécaniques, acoustique
1.5.21-15 Détermination de la vitesse des ultrasons (Principe du sonar)
Pour en savoir plus sur …
Les ondes longitudinales
- La pression acoustique
- La vitesse de groupe et la
vitesse de phase
- Le principe du sonar
Principe de l'expérience :
Un transmetteur d'ultrasons émet
des pulsations sonores sur un réflecteur. L'enregistrement de celles-ci,
par un récepteur, met en évidence un
retard. La vitesse du son est calculée
à partir de la longueur de la trajectoire et du temps de transmission des
pulsations sonores.
Ce qu´il vous faut :
Unité d´opération ultrasonique
13900.00
1
Alimentation 5 VDC/2.4 A avec douille DC 2,1 mm
13900.99
1
Transmetteur d´ultrasons
13901.00
1
Récepteur d´ultrasons sur tige
13902.00
1
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
Embase PASS
02006.55
3
Écran métallique, 300 mm x 300 mm
08062.00
1
Décamètre, l = 2 m
09936.00
1
Mètre de démonstration, l = 1000 x 27 mm
03001.00
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
2
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
07542.27
2
Logiciel Cobra3 enregistreur universel
14504.61
1
Temps mesuré entre l´émission et la réception l´ondes ultrasoniques reflétées.
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Détermination de la vitesse des ultrasons
(Principe du sonar)
P2152115
Objectifs :
1. Déterminer le temps de transmission pour les différentes distances
entre le transmetteur et le récepteur.
2. Tracer sur un graphique les longueurs des trajectoires des pulsations sonores par rapport à leur
temps de transmission.
3. Déterminer la vitesse du son à
partir du graphique.
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Seite 81
Mécanique
Vibrations mécaniques, acoustique
Interféromètre de Michelson ultrasonique 1.5.22-00
Pour en savoir plus sur …
Les ondes longitudinales
La réflexion des aides
longitudinales
La superposition des ondes
L'interférence
L'interféromètre
Principe de l'expérience :
Une membrane "semi-perméable"
divise une onde ultrasonore en deux
paquets partiels qui se propagent à
angle droit l'un de l'autre. Ils sont
ensuite réfléchis sur différents
réflecteurs durs en métal, dont l'un
est fixe et l'autre peut être déplacé
dans la direction du faisceau, avant
d'être réunis. Le déplacement du
réflecteur mobile modifie la longueur
de la trajectoire du paquet correspondant, de sorte que la superposition des paquets partiels réunis
donne des maxima et des minima de
la pression acoustique alternative en
fonction de la différence dans la dis-
Ce qu´il vous faut :
Unité d´opération ultrasonique
13900.00
1
Alimentation 5 VDC/2.4 A avec douille DC 2,1 mm
13900.99
1
Transmetteur d´ultrasons
13901.00
1
Récepteur d´ultrasons sur tige
13902.00
1
Appareil de mesurage multiple, analogue
07028.01
1
Banc optique à profil, l = 600 mm
08283.00
1
Pied réglable pour banc optique à profil
08284.00
2
2
Curseur pour banc optique à profil, h = 80 mm
08286.02
Curseur pour banc optique à profil, h = 30 mm
08286.01
1
Dispositif de déplacement horizontal
08713.00
1
Écran métallique, 300 mm x 300 mm
08062.00
2
Écran translucide, 250 mm x 250 mm
08064.00
1
Embase PASS
02006.55
2
Tige raccord
02060.00
2
Décamètre, l = 2 m
09936.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Interféromètre de Michelson ultrasonique
P2152200
Intensité de la pression du son changeante comme fonction du déplacement
⌬d de l´écran réflecteur Sc2.
tance parcourue. La longueur
d'onde de l'ultrason peut être
déterminée à partir de ces données.
Objectifs :
1. Déterminer l'intensité de la pression acoustique alternative en
fonction du déplacement de l'un
des réflecteurs.
2. Calculer la longueur d'onde de
l'ultrason à partir de la courbe des
mesures.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 81
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13:26 Uhr
Seite 82
Mécanique
Vibrations mécaniques, acoustique
1.5.23-00 Diffraction des ultrasons sur une arête
Pour en savoir plus sur …
Les ondes longitudinales
La superposition des ondes
Le principe de Huygens
L'interférence
La diffraction de FraunhoferFresnel
Les réseaux de Fresnel
Les intégrales de Fresnel
La spirale de Cornu
Principe de l'expérience :
Une onde ultrasonore heurte un bord
droit qui limite le champ d'ondes à
un seul côté. Selon le principe de
Huygen, le bord est une source de
points pour les ondes secondaires, et
celles-ci pénètrent également dans
la zone d'ombre du bord. Dans leur
périmètre de transmission, les ondes
secondaires interfèrent avec les
ondes primaires de sorte qu'une succession de maxima et de minima de
pression acoustique alternative
apparaît transversalement au bord.
Ce qu´il vous faut :
Unité d´opération ultrasonique
13900.00
1
Alimentation 5 VDC/2.4 A avec douille DC 2,1 mm
13900.99
1
Transmetteur d´ultrasons
13901.00
1
Récepteur d´ultrasons sur tige
13902.00
1
Appareil de mesurage multiple, analogue
07028.01
1
Banc optique à profil, l = 600 mm
08283.00
1
Pied réglable pour banc optique à profil
08284.00
2
1
Curseur pour banc optique à profil, h = 80 mm
08286.02
Écran métallique, 300 mm x 300 mm
08062.00
2
Embase PASS
02006.55
1
Trépied PASS
02002.55
1
Noix double PASS
02040.55
2
Tige carrée PASS, l = 400 mm
02026.55
1
Tige raccord
02060.00
1
Décamètre, l = 2 m
09936.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Diffraction des ultrasons sur une arête
P2152300
Diffraction à une arête : cours de l´intensité de la pression du son changeante
comme fonction des coordonnées x de la position.
Objectifs :
1. Déterminer la distribution de
l'intensité d'une onde ultrasonore
diffractée par un bord droit, en
fonction de la distance transversale depuis le bord.
2. Comparer les positions des valeurs
des maxima et des minima identifiées lors de l'expérience et celles
théoriquement attendues.
3. Répéter la prise de mesures de la
distribution de l'intensité de
l'onde ultrasonore sans le bord
droit.
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Mécanique
Vibrations mécaniques, acoustique
Effet Doppler ultrasonique avec interface Cobra3 1.5.24-15
Pour en savoir plus sur …
La propagation des ondes
sonores
La surimposition des ondes
sonores
Le décalage en fréquence par
effet Doppler
Les ondes longitudinales
Principe de l'expérience :
Si une source sonore est en mouvement par rapport à son milieu de
propagation, la fréquence des ondes
émises est déplacée en raison de
l'effet Doppler.
Ce qu´il vous faut :
Unité d´opération ultrasonique
13900.00
1
Alimentation 5 VDC/2.4 A avec douille DC 2,1 mm
13900.99
1
Transmetteur d´ultrasons
13901.00
1
Récepteur d´ultrasons sur tige
13902.00
1
Chariot avec moteur
11061.00
1
Adaptateur - support pour chariot
11061.02
1
Pile 1,5 V, type C
07922.01
2
Embase PASS
02006.55
2
Tige raccord
02060.00
1
Fil de connexion, 32 A, l = 1000 mm, rouge
07363.01
1
Fil de connexion, 32 A, l = 1000 mm, jaune
07363.02
1
Fil de connexion, 32 A, l = 1000 mm, bleu
07363.04
1
Fil de connexion, 32 A, l = 100 mm, jaune
07359.02
1
Câble , BNC, l = 750 mm
07542.11
1
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
07542.27
1
Décalage en fréquence par effet Doppler.
Rail, l = 900 mm
11606.00
1
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
Objectifs :
Logiciel Cobra3 chronomètre
14511.61
1
Double douille, la paire, rouge et noir
07264.00
1
Support pour dynamomètre
03065.20
1
Diaphragme avec fiche, l = 100 mm
11202.03
1
Les modifications de fréquence sont
mesurées et analysées pour différentes vitesses relatives de la source
et de l'observateur.
Tige de support, acier inoxydable, l = 600 mm
02037.00
1
Barrière optique, compact
11207.20
1
Noix double
02043.00
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Effet Doppler ultrasonique avec
interface Cobra3
P2152415
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Expériences Travaux pratiques de Physique 83
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Mécanique
84 Expériences Travaux pratiques de Physique
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2
Optique
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2
Optique
Table des matières
2.1
Optique géométrique
2.4
Photométrie
Mesure de la vitesse de la lumière
2.4.02-01
Loi photométrique de distance
2.1.02-00
Loi des lentilles et des instruments optiques
2.4.02-11
Loi photométrique de la distance avec Cobra3
2.1.03-00
Dispersion et pouvoir de résolution du prisme et d'un spectroscope à
réseau
2.4.04-00
Loi de Lambert
Interférence
2.5.01-00
Polarisation par des lames quart-d'onde
2.2.01-00
Interférence de la lumière
2.5.01-05
Polarisation par des lames quart-d'onde sur plaque optique
2.2.02-00
Anneaux de Newton
2.5.02-00
Polarimétrie
2.2.02-05
Anneaux de Newton sur plaque optique
2.5.03-00
Equations de Fresnel - Théorie de la réflexion
2.2.03-00
Interférence avec une plaque de mica selon Pohl
2.5.04-00
Loi de Malus
2.2.04-00
Zone de construction de Fresnel / Réseau de Fresnel
2.2.05-00
Interféromètre de Michelson
2.2.05-05
Interféromètre de Michelson sur plaque optique
2.2.06-00
Cohérence et largeur de raies spectrales avec l'interféromètre
de Michelson
2.2.07-00
2.2.07-05
2.1.01-01
2.2
2.5
2.6
2.6.01-00
Polarisation
Optique appliquée
Effet Faraday
2.6.01-05
Effet Faraday sur plaque optique
2.6.03-00
Enregistrement et reconstitution d'hologrammes
Indice de réfraction de l'air et du CO2 avec l'interféromètre
de Michelson
2.6.03-05
Transfert d'hologramme à partir d'un hologramme maître sur
plaque optique
Indice de réfraction de l'air et du CO2 avec l'interféromètre
de Michelson sur plaque optique
2.6.03-06
Procédure en temps réel l (pliage d´une plaque) sur plaque optique
2.6.05-11
Anémométrie Laser Doppler (LDA) avec Cobra3
2.2.09-00
Interféromètre de Michelson – Haute Résolution
2.6.07-01/05
Laser Hélium Néon
2.2.10-00
Effet Doppler avec interféromètre de Michelson
2.6.08-00
Pompage optique
2.2.11-00
Détermination de l'indice de réfraction de l´air avec l´interféromètre
de Mach-Zehnder
2.6.09-00
Laser Nd-YAG
2.6.10-00
Fibre optique
Interféromètre Fabry-Pérot – détermination de la longueur d´onde
d´un laser
2.6.11-00
Optique de Fourier-Arrangement 2f
2.2.12-05
2.2.12-06
2.3
2.3.01-00
Interféromètre Fabry-Pérot – modes de résonnance optique
2.6.12-00
Optique de Fourier-Arrangement 4f - Filtration et reconstruction
2.6.13-00
Magnétostriction avec l´interféromètre de Michelson
Diffraction
Diffraction sur une fente et principe d'incertitude d'Heisenberg
2.3.02-00
Diffraction de la lumière sur une fente et une arête
2.3.03-00
Etude des diffractions dues à un orifice ou à des obstacles
circulaires
2.3.04-00
Détermination de l'intensité de diffraction dans le cas de fentes
multiples et de réseaux
2.3.04-05
Détermination de l'intensité de diffraction dans le cas de fentes
multiples et de réseaux sur plaque optique
2.3.05-00
Détermination de l'intensité de diffraction dans le cas d'une fente
ou d'un système de 2 fentes
2.3.06-00
Détermination de l'intensité de diffraction dans le cas d'une fente ou
d'un fil (théorème de Babinet)
2.3.06-05
Détermination de l'intensité de diffraction dans le cas d'une fente ou
d'un fil (théorème de Babinet) sur plaque optique
86 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Optique
Optique géométrique
Mesure de la vitesse de la lumière 2.1.01-01
Pour en savoir plus sur …
L'indice de réfraction
La longueur d'onde
La fréquence
La phase
La modulation
La constante du champ
électrique
La constante du champ
magnétique
Principe de l'expérience :
L'intensité de la lumière est modulée
et la relation de phase entre le signal
du transmetteur et le signal du récepteur est comparée. La vitesse de
la lumière est calculée à partir de la
relation entre les variations de phase
et de la trajectoire de la lumière.
Ce qu´il vous faut :
Vitesse de la lumière (set complet)
11226.88
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
2
Oscilloscope digital 25 MHz, 2 canaux
11456.99
1
Detektor
Reflektor
Laser
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Mesure de la vitesse de la lumière
P2210101
Principe de mesurage.
Objectifs :
1. Déterminer la vitesse de la lumière dans l'air.
2. Déterminer la vitesse de la lumière dans l'eau et dans la résine synthétique. Calculer les indices de
réfraction.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 87
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Optique
Optique géométrique
2.1.02-00 Loi des lentilles et des instruments optiques
Pour en savoir plus sur …
La loi régissant les lentilles
Le grossissement
La distance focale
La distance de l'objet
Le télescope
Le microscope
Le trajet optique
Les lentilles convexes
Les lentilles concaves
L'image réelle
L'image virtuelle
Principe de l'expérience :
Les distances focales de lentilles inconnues sont déterminées en mesurant les distances image-objet et en
se référant à la méthode de Bessel.
Des instruments optiques simples
sont ensuite construits avec ces lentilles.
Ce qu´il vous faut :
Lentille en monture, f = +20 mm
08018.01
1
Lentille en monture, f = +50 mm
08020.01
1
Lentille en monture, f = +100 mm
08021.01
1
Lentille en monture, f = +300 mm
08023.01
1
Lentille en monture, f = -50 mm
08026.01
1
Lentille en monture, f = -200 mm
08028.01
1
Écran translucide, 250 mm x 250 mm
08064.00
1
Diaphragme à flèche
08133.01
1
Écran verre dépoli, 50 mm d = 50 mm
08136.01
1
Condenseur double, f = 60 mm
08137.00
1
Objet micromètre 1 mm en 100 pièces
62171.19
1
Ctenocephalus, préparation pour microscopie
87337.10
1
Diapositive -Empereur Maximilian-
82140.00
1
Banc optique à profil, l = 1000 mm
08282.00
1
Objectifs :
Pied réglable pour banc optique à profil
08284.00
2
Curseur pour banc optique à profil, h = 30 mm
08286.01
5
Curseur pour banc optique à profil, h = 80 mm
08286.02
1
1. Déterminer la distance focale de
deux lentilles convexes inconnues
en mesurant les distances imageobjet.
Porte-diaphragme pour plaque optique
08040.00
2
Porte-lentille
08012.00
2
Porte-condensateur
08015.00
1
Bras orientable
08256.00
1
Lampe pour expérience 5, sur tige
11601.10
1
Alimentation 0-12 V DC / 6 V, 12 V AC
13505.93
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
2
Règle graduée, plastique, 200 mm
09937.01
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Loi des lentilles et des instruments optiques P2210200
88 Expériences Travaux pratiques de Physique
Trajet optique dans télescope de Galileo.
2. Déterminer la distance focale
d'une lentille convexe et de
l'association
d'une
lentille
convexe avec une lentille concave
en utilisant la méthode de Bessel.
3. Construire les instruments optiques suivants :
1. un projecteur diapositives ;
échelle de l'image à déterminer
2. un microscope ; grossissement
à déterminer
3. un télescope de type Kepler
4. un télescope de Galilée (jumelles de théâtre).
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Optique
Optique géométrique
Dispersion et pouvoir de résolution du prisme et d'un spectroscope à réseau 2.1.03-00
Pour en savoir plus sur …
La relation de Maxwell
La dispersion
La polarisabilité
L'indice de réfraction
Le prisme
Le réseau de Rowland
Le spectromètre-goniomètre
Principe de l'expérience :
Les indices de réfraction des liquides,
du verre crown et du verre blanc sont
déterminés en fonction de la longueur d'onde, par réfraction de la lumière au travers du prisme avec un
angle de déviation minimale. Le pouvoir de résolution des prismes de
verre est déterminé à partir de la
courbe de dispersion.
Objectifs :
1. Ajuster le spectromètre-goniomètre.
2. Déterminer l'indice de réfraction
de plusieurs liquides dans un prisme creux.
Ce qu´il vous faut :
Spectro-goniomètre avec vernier
35635.02
1
Support pico 9 pour lampe spectrale
08119.00
1
Lampe spectrale Hg 100, base pico 9
08120.14
1
Alimentation pour lampe spectrale
13662.97
1
Prism, 60°, Crownglass, h = 30 mm
08231.00
1
Prisme, 60°, verre en crown, l = 60 mm, h = 60 mm
08240.00
1
Réseau de diffraction, 4 lignes/mm
08532.00
1
Réseau de diffraction, 8 lignes/mm
08534.00
1
Réseau de diffraction, 10 lignes/mm
08540.00
1
Réseau de diffraction, 50 lignes/mm
08543.00
1
Réseau de diffraction, 600 lignes/mm
08546.00
1
Pied à coulisse Vernier, acier inoxydable
03010.00
1
Embase PASS
02006.55
1
Noix double PASS
02040.55
1
Tige carrée PASS, l = 250 mm
02025.55
1
Pince de table PASS
02010.00
1
Tige raccord
02060.00
1
Pissette, plastique, 250 ml
33930.00
1
Glycérine, 250 ml
30084.25
1
Méthanol, 500 ml
30142.50
1
Cyclohexane pour synthèse, 100 ml
31236.10
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Dispersion et pouvoir de résolution du prisme
et d'un spectroscope à réseau
P2210300
Courbe de dispersion des diverses substances.
3. Déterminer l'indice de réfraction
de plusieurs prismes de verre.
4. Déterminer les longueurs d'onde
des raies spectrales du mercure.
5. Démontrer la relation entre
l'indice de réfraction et la longueur d'onde (courbe de dispersion).
6. Calculer le pouvoir de résolution
des prismes de verre à partir de
l'inclinaison de la courbe de dispersion.
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7. Déterminer la constante de réseau
d'un réseau de Rowland sur la
base de l'angle de diffraction (jusqu'au troisième ordre) des raies
spectrales de haute intensité du
mercure.
8. Déterminer la dispersion angulaire
d'un réseau.
9. Déterminer le pouvoir de résolution nécessaire pour séparer les
différentes raies de Hg. Comparer
avec la théorie.
Expériences Travaux pratiques de Physique 89
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Optique
Interférence
2.2.01-00 Interférence de la lumière
Pour en savoir plus sur …
La longueur d'onde
La phase
Le biprisme de Fresnel
Le miroir de Fresnel
La source de lumière
virtuelle
Principe de l'expérience :
En divisant le front d'onde d'un faisceau de lumière sur un miroir de
Fresnel et un biprisme de Fesnel, une
interférence se produit. La longueur
d'onde est déterminée à partir des figures d'interférence.
Ce qu´il vous faut :
Biprisme de Fresnel
08556.00
1
Porte-prisme avec pince
08254.00
1
Miroir de Fresnel
08560.00
1
Lentille en monture, f = +20 mm
08018.01
1
Lentille en monture, f = +300 mm, achromatique
08025.01
1
Porte-lentille
08012.00
2
Bras orientable
08256.00
1
2
Curseur pour banc optique à profil, h = 30 mm
08286.01
Curseur pour banc optique à profil, h = 80 mm
08286.02
2
Banc optique à profil, l = 1000 mm
08282.00
1
Pied réglable pour banc optique à profil
08284.00
2
Laser, He-Ne 1,0 mW, 230 V AC
08181.93
1
Décamètre, l = 2 m
09936.00
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Interférence de la lumière
P2220100
Arrangement géométrique utilisant le miroir Fresnel.
Objectifs :
Déterminer la longueur d'onde de la
lumière grâce aux interférences produites avec
1. un miroir de Fresnel
2. un biprisme de Fresnel.
90 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Optique
Interférence
Anneaux de Newton 2.2.02-00
Pour en savoir plus sur …
La lumière cohérente
La relation de phase
La différence de trajectoire
La différence dans les couches
minces
L'appareil pour les anneaux de
Newton
Principe de l'expérience :
Dans un appareil servant à mesurer
les anneaux de Newton, une lumière
monochromatique interfère dans la
couche mince d'air séparant la lentille légèrement convexe et d'une
plaque de verre plane. Les longueurs
d'onde sont déterminées à partir des
rayons des anneaux d'interférence.
Ce qu´il vous faut :
Appareil pour anneaux de Newton
08550.00
1
Lentille en monture, f = + 50 mm
08020.01
1
Filtres interférentiels, jeu de 3
08461.00
1
Écran translucide, 250 mm x 250 mm
08064.00
1
Lampe haute pression 50 W à vapeur Hg
08144.00
1
Alimentation 230 V 50 Hz pour lampe Hg 50 W
13661.97
1
Condenseur double, f = 60 mm
08137.00
1
Porte-lentille
08012.00
2
Curseur pour banc optique à profil, h = 30 mm
08286.01
4
Curseur pour banc optique à profil, h = 80 mm
08286.02
1
Banc optique à profil, l = 1000 mm
08282.00
1
Pied réglable pour banc optique à profil
08284.00
2
Règle graduée, plastique, 200 mm
09937.01
1
Porte-condensateur
08015.00
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Anneaux de Newton
P2220200
Radius des anneaux d´interférence comme fonction du nombre d´ordre des
diverses longueurs d´onde.
Objectifs :
Mesurer, à l'aide de l'appareil pour
anneaux de Newton, le diamètre des
anneaux à différentes longueurs
d'onde et :
1. déterminer les longueurs d'onde
pour un rayon de courbure donné
de la lentille
2. déterminer le rayon de courbure à
différentes longueurs d'onde données.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 91
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Optique
2.2.02-05
Interférence
Anneaux de Newton sur plaque optique
Pour en savoir plus sur …
La lumière cohérente
La relation de phase
La différence de trajectoire
La différence dans les couches
minces
Verre de couleur de Newton
Principe de l'expérience :
La couche mince d'air qui se forme
entre la lentille légèrement convexe
et d'une plaque de verre plane (verre
de couleur de Newton) est utilisée
pour créer une interférence de lumière monochromatique. Les longueurs d'onde sont déterminées à
partir des rayons des anneaux
d'interférence.
Ce qu´il vous faut :
Plaque optique de base avec pieds caoutchouc
08700.00
1
Laser He-Ne, 5 mW avec support*
08701.00
1
Alimentation et shutter pour laser 5 mW*
08702.93
1
Support avec ajustage 35⫻35 mm
08711.00
1
Miroir de surface 30⫻30 mm
08711.01
1
Objectif achromatique 20⫻ N.A. 0,45
62174.20
1
Trou sténopéique 30 microns
08743.00
1
Dispositif de déplacement horizontal
08713.00
1
Dispositif d´ajustage XY
08714.00
2
Anneau d´adaptateur
08714.01
1
Pied magnétique pour plaque optique
08710.00
5
Verre coloré de Newton pour plaque optique
08730.02
1
Porte-lentille pour plaque optique
08723.00
1
Lentille en monture, f = +50 mm
08020.01
1
Écran transparent avec support pour plaque optique
08732.00
1
Décamètre, l = 2 m
09936.00
1
08180.93
1
08760.99
1
*Alternative pour laser 5 mW, alimentation et shutter :
Laser, He-Ne 0,2/1,0 mW, 220 V AC
Objectifs :
Ou bien :
Laser à diode 0,2/1 mW; 635 nm
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Anneaux de Newton sur plaque optique
P2220205
92 Expériences Travaux pratiques de Physique
Génération des anneaux de Newton.
1. L´épaisseur de la plaque mica est
déterminée utilisant le radius des
anneaux de Newton et la longueur
d´onde de la lampe Na.
2. Les diverses longueurs d´ondes du
tube à vapeur Hg sont déterminés
grâce à au radius des anneaux et à
l´épaisseur de la plaque mica.
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Optique
Interférence
Interférence avec une plaque de mica selon Pohl 2.2.03-00
Pour en savoir plus sur …
Les interférences
d'inclinaison équivalente
Les interférences des couches
minces
La plaque à flan parallèle
La réfraction
La réflexion
La différence de parcours
optique
Principe de l'expérience :
De la lumière monochromatique
tombe sur une plaque de mica à flan
parallèle. Les rayons de lumière, réfléchis à la surface avant ainsi qu'à
la surface arrière de la plaque, vont
interférer pour pourmer un ensemble
d'anneaux concentriques. Les rayons
des anneaux dépendent de la géométrie du dispositif d'expérience, de
l'épaisseur de la plaque de mica et de
la longueur d'onde de la lumière.
Ce qu´il vous faut :
Plaque de mica
08558.00
1
Filtre coloré, 440 nm
08411.00
1
Filtre coloré, 525 nm
08414.00
1
Filtre coloré, 580 nm
08415.00
1
Lampe spectrale Hg 100, base pico
08120.14
1
Lampe spectrale Na, base pico 9
08120.07
1
Support pico 9 pour lampe spectrale
08119.00
1
Bras orientable
08256.00
2
Manche à plaque avec ressort à tension
08288.00
2
Écran métallique, 300 mm x 300 mm
08062.00
2
Tige raccord
02060.00
2
Banc optique à profil, l = 600 mm
08283.00
1
Pied réglable pour banc optique à profil
08284.00
2
Curseur pour banc optique à profil, h = 80 mm
08286.02
2
Pince de table PASS
02010.00
2
Décamètre, l = 2 m
09936.00
1
Alimentation pour lampe spectrale
13662.97
1
Ordre d´interférence m comme fonction de sin2␣ pour lumière Na.
Objectifs :
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Interférence avec une plaque de mica
selon Pohl
P2220300
L'expérience sera réalisée avec de la
lumière produite par une lampe au
sodium et avec de la lumière de
longueurs d'onde différentes produite par un tube à vapeur de mercure.
1. L'épaisseur de la plaque de mica
est déterminée à partir des rayons
des anneaux d'interférence et de
la longueur d'onde de la lampe à
sodium.
2. Les différentes longueurs d'onde
du tube à vapeur de mercure sont
déterminées à partir des rayons
des anneaux d'interférence et de
l'épaisseur de la plaque de mica.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 93
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Seite 94
Optique
Interférence
2.2.04-00 Zone de construction de Fresnel / Réseau de Fresnel
Pour en savoir plus sur …
Le principe de HuygensFresnel
La diffraction de Fresnel
et Fraunhofer
L'interférence
La cohérence
La construction d'une zone
de Fresnel
Les réseaux zonés
Principe de l'expérience :
Un réseau zoné est éclairé par la lumière d'un laser parallèle. Les points
focaux de plusieurs parties du réseau
zoné sont projetés sur un verre dépoli.
Ce qu´il vous faut :
Laser, He-Ne 1,0 mW, 230 V AC
08181.93
1
Réseau de zone de Fresnel
08577.03
1
Porte-lentille
08012.00
4
Lentille en monture, f = +20 mm
08018.01
1
Lentille en monture, f = +50 mm
08020.01
1
Lentille en monture, f = +100 mm
08021.01
1
Lentille en monture, f = -50 mm
08026.01
1
Porte-objet 50 mm x 50 mm
08041.00
2
Écran verre dépoli, 50 mm d = 50 mm
08136.01
1
Filtre de polarisation, 50 mm, d = 50 mm
08613.00
1
Banc optique à profil, l = 1000 mm
08282.00
1
Pied réglable pour banc optique à profil
08284.00
2
Curseur pour banc optique à profil, h = 30 mm
08286.01
7
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Zone de construction de Fresnel /
Réseau de Fresnel
P2220400
Géométrie du réseau zoné.
Objectifs :
1. Le faisceau laser doit être élargi
pour que le réseau zoné soit parfaitement éclairé. Il convient de
s'assurer que la trajectoire du faisceau laser reste parallèle sur plusieurs mètres.
2. Les points focaux de plusieurs parties du réseau zoné sont projetés
sur un verre dépoli. Les longueurs
focales à déterminer sont représentées graphiquement par rapport à la valeur réciproque de leur
partie.
3. Les rayons des réseaux zonés sont
calculés.
94 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Optique
Interférence
Interféromètre de Michelson 2.2.05-00
Pour en savoir plus sur …
L'interférence
La longueur d'onde
L'indice de réfraction
La vitesse de la lumière
La phase
La source de lumière virtuelle
Principe de l'expérience :
Dans le dispositif de Michelson, des
interférences se produisent lors de
l'utilisation de 2 miroirs. La longueur
d'onde est déterminée en déplaçant
un miroir à l'aide d'une vis micrométrique.
Ce qu´il vous faut :
Interféromètre de Michelson
08557.00
1
Laser, He-Ne 1,0 mW, 230 V AC
08181.93
1
Bras orientable
08256.00
1
Lentille en monture, f = +20 mm
08018.01
1
Lentille en monture, f = +5 mm
08017.01
1
Porte-lentille
08012.00
1
Curseur pour banc optique à profil, h = 30 mm
08286.01
3
1
Banc optique à profil, l = 600 mm
08283.00
Pied réglable pour banc optique à profil
08284.00
2
Écran métallique, 300 mm x 300 mm
08062.00
1
Embase PASS
02006.55
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Interféromètre de Michelson
P2220500
Formation d´anneaux en interférence.
Objectifs :
Déterminer la longueur d'onde de la
lumière du laser utilisé.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 95
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Optique
Interférence
2.2.05-05 Interféromètre de Michelson sur plaque optique
Pour en savoir plus sur …
L'interférence
La longueur d'onde
L'indice de réfraction
La vitesse de la lumière
La phase
La source de lumière virtuelle
Cohérence
Principe de l'expérience :
Dans un interféromètre de Michelson
un faisceau de lumière est divisé en
deux faisceaux partiels par une
plaque de verre semi-transparente
(division d´amplitude). Ces faisceaux
sont reflétés par deux miroirs et
amenés à interférer après être passés
par la plaque de verre une seconde
fois.
Ce qu´il vous faut :
Plaque optique de base avec pieds caoutchouc
08700.00
1
Laser He-Ne, 5 mW avec support*
08701.00
1
Alimentation et shutter pour laser 5 mW*
08702.93
1
Support avec ajustage 35⫻35 mm
08711.00
1
Miroir de surface 30⫻30 mm
08711.01
1
Pied magnétique pour plaque optique
08710.00
4
Interféromètre de Michelson
08557.00
1
Objectif achromatique 20⫻ N.A. 0,45
62174.20
1
Trou sténopéique 30 microns
08743.00
1
Dispositif de déplacement horizontal
08713.00
1
Dispositif d´ajustage XY
08714.00
2
Anneau d´adaptateur
08714.01
1
Écran , 150⫻150 mm
09826.00
1
08180.93
1
08760.99
1
*Alternative pour laser 5 mW, alimentation et shutter :
Laser, He-Ne 0,2/1,0 mW, 220 V AC
Formation d´anneaux d´interférence.
Ou bien :
Laser à diode 0,2/1 mW; 635 nm
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Interféromètre de Michelson
sur plaque optique
P2220505
96 Expériences Travaux pratiques de Physique
Objectifs :
La longueur d´onde du laser est déterminée grâce à observation des
changements de motifs d´interférence en fonction de l´allongement
d´un des bras de l´interféromètre.
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Optique
Interférence
Cohérence et largeur de raies spectrales avec l'interféromètre de Michelson 2.2.06-00
Pour en savoir plus sur …
La diffraction de Fraunhofer
et Fresnel
L'interférence
La cohérence spatiale et
temporelle
Les conditions de cohérence
La longueur de cohérence
pour les sources lumineuses
non ponctuelles
Le temps de cohérence
Les raies spectrales (forme
et valeur de demi-largeur)
L'élargissement des raies dû
à l'effet Doppler et
l'élargissement par pression
L'interféromètre de Michelson
Le grossissement
Principe de l'expérience :
Les longueurs d'onde et les longueurs
de cohérence correspondantes des
raies spectrales vertes d'une lampe à
vapeur de mercure à extrêmement
Ce qu´il vous faut :
Interféromètre de Michelson
08557.00
1
Lampe haute pression 50 W à vapeur de Hg
08144.00
1
Alimentation pour Lampe Hg-CS / 50 W
13661.97
1
Banc optique à profil, l = 100 cm
08282.00
1
Base pour banc optique à profil
08284.00
2
Curseur pour banc optique à profil, h = 30 mm
08286.01
5
Porte-lentille
08012.00
3
Porte-objet 50 x 50 mm
08041.00
1
Bras orientable
08256.00
1
Embase PASS
02006.55
2
Tige raccord
02060.00
2
Lentille en monture, f = 20 mm
08018.01
1
Lentille en monture, f = 200 mm
08024.01
1
Diaphragme à iris
08045.00
1
Filtre coloré, vert, 525 nm
08414.00
1
Écran de verre dépoli 50 x 50 mm
08136.01
1
Support pour diaphragme, rattachable
11604.09
1
Loupe de mesure
09831.00
1
Fente réglable maximum 1 mm
11604.07
1
Diaphragme avec 4 doubles fentes
08523.00
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Cohérence et largeur de raies spectrales
avec l'interféromètre de Michelson
P2220600
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Trajectoire du faisceau dans l´interféromètre de Michelson.
haute pression sont déterminées à
l'aide d'un interféromètre de Michelson.
Différents dispositifs à double fente
sont éclairés afin de vérifier les
conditions de cohérence de sources
lumineuses non ponctuelles. Une
fente ajustable supplémentaire est
éclairée et fait office de source lumineuse non ponctuelle.
Objectifs :
1. Déterminer la longueur d'onde de
la raie spectrale verte du mercure
ainsi que sa longueur de cohérence.
2. Les valeurs déterminées au point 1
sont utilisées pour calculer le
temps de cohérence et la valeur de
demi-largeur de la raie spectrale.
3. Vérifier la condition de cohérence
pour les sources lumineuses non
ponctuelles.
Expériences Travaux pratiques de Physique 97
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Optique
Interférence
2.2.07-00 Indice de réfraction de l'air et du CO2 avec l'interféromètre de Michelson
Pour en savoir plus sur …
L'interférence
La longueur d'onde
La phase
L'indice de réfraction
La vitesse de la lumière
La source de lumière virtuelle
Principe de l'expérience :
Une cuvette de mesures, placée dans
la trajectoire du faisceau d'un interféromètre de Michelson, peut être
vidée ou remplie de CO2. Les indices
de réfraction de l'air ou du CO2 sont
déterminés en évaluant la modification de la figure d'interférence.
Ce qu´il vous faut :
Interféromètre de Michelson
08557.00
1
Laser, He-Ne 1,0 mW, 230 V AC
08181.93
1
Cuvette pour effet Faraday, diamètre
08625.00
1
Pompe à vide manuelle avec manomètre
08745.00
1
1
Banc optique à profil, l = 600 mm
08283.00
Pied réglable pour banc optique à profil
08284.00
2
Curseur pour banc optique à profil, h = 30 mm
08286.01
3
Curseur pour banc optique à profil, h = 80 mm
08286.02
1
Bras orientable
08256.00
1
Porte-lentille
08012.00
1
Lens mounted, f = +5 mm
08017.01
1
Gaz en bombe, CO2, 21 g
41772.06
1
Manodétendeur pour gaz comprimé
33499.00
1
Noix double PASS
02040.55
1
Embase PASS
02006.55
1
Écran métallique, 300 mm x 300 mm
08062.00
1
Raccord tuyau en Y, d = 8-9 mm
47518.03
1
Tuyau PVC, d = 7 mm
03985.00
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Indice de réfraction de l'air et du CO2
avec l'interféromètre de Michelson
P2220700
98 Expériences Travaux pratiques de Physique
Nombre N de changements minimaux comme fonction de la pression de l´air
dans la cuvette de mesurage.
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Optique
Interférence
Indice de réfraction de l'air et du CO2 avec l'interféromètre de Michelson 2.2.07-05
sur plaque optique
Pour en savoir plus sur …
L'interférence
La longueur d'onde
La phase
L'indice de réfraction
La vitesse de la lumière
La source de lumière virtuelle
Cohérence
Principe de l'expérience :
La lumière est amenée à interférer
grâce à un diviseur de faisceau et
deux miroirs en comme prévu dans le
setup de Michelson. Substituer l´air
dans une cuvette de mesure par du
CO2 permet de déterminer l´index de
réfraction du CO2.
Ce qu´il vous faut :
Plaque optique de base avec pieds caoutchouc
08700.00
1
Laser He-Ne, 5 mW avec support*
08701.00
1
Alimentation et shutter pour laser 5 mW*
08702.93
1
Support avec ajustage 35⫻35 mm
08711.00
1
Miroir de surface 30⫻30 mm
08711.01
1
Pied magnétique pour plaque optique
08710.00
5
Interféromètre de Michelson
08557.00
1
Objectif achromatique 20⫻ N.A. 0,45
62174.20
1
Trou sténopéique 30 microns
08743.00
1
Dispositif de déplacement horizontal
08713.00
1
Dispositif d´ajustage XY
08714.00
2
Anneau d´adaptateur
08714.01
1
Écran blanc, 150⫻150 mm
09826.00
1
Cuvette en verre, diamètre 21,5 mm
08625.00
1
Gaz en bombe, CO2, 21 g
41772.06
1
Pipette, avec capuchon
64701.00
1
Pince universelle avec articulation
37716.00
1
Tuyau de silicone, d = 5 mm
39297.00
1
08180.93
1
08760.99
1
*Alternative pour laser 5 mW, alimentation et shutter :
Laser, He-Ne 0,2/1,0 mW, 220 V AC
Ou bien :
Laser à diode 0,2/1 mW; 635 nm
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Indice de réfraction de l'air et du CO2 avec
P2220705
l'interféromètre de Michelson sur plaque optique
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Montage Michelson pour l´interférence.
Objectifs :
Monter et ajuster un interféromètre
de Michelson de sorte à pouvoir observer les annaux. Remplir une cuvette de mesurage avec du CO2 à la
place de l´air. Observer le changement de forme et déterminer l´index
de réfraction de l´air et du CO2.
Expériences Travaux pratiques de Physique 99
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Optique
Interférence
2.2.09-00 Interféromètre de Michelson – Haute Résolution
Pour en savoir plus sur …
L'interférence
La longueur d'onde
L'indice de diffraction
La vitesse de la lumière
La phase
La source de lumière virtuelle
Principe de l'expérience :
À l´aide de deux miroirs dans un arrangement de Michelson, la lumière
est amenée à interférer. Pendant le
déplacement d´un des miroirs on observe l´altération des modèles
d´interférence pour déterminer la
longueur d´onde du laser.
Ce qu´il vous faut :
Plaque optique de base avec pieds caoutchouc
08700.00
1
Laser He-Ne, 5 mW avec support*
08701.00
1
Alimentation et shutter pour laser 5 mW*
08702.93
1
Support avec ajustage 35⫻35 mm
08711.00
4
Miroir de surface 30⫻30 mm
08711.01
4
Pied magnétique pour plaque optique
08710.00
6
Support pour panneau / séparateur de rayons
08719.00
1
Lame séparatrice 1/1, non-polarisante
08741.00
1
Lentille en monture, f = +20 mm
08018.01
1
Porte-lentille pour plaque optique
08723.00
1
Écran blanc, 150⫻150 mm
09826.00
1
Plaque d´interférométrie pour déplacement précis
08715.00
1
Cellule photovoltaïque pour plaque optique
08734.00
1
Multimètre digital
07134.00
1
Pile, 9 V
07496.10
1
Décamètre, l = 2 m
09936.00
1
08180.93
1
Détermination expérimentale de la fonction de contraste en comparaison à la
fonction de contraste théorique K d´un laser à 2 modes.
*Alternative pour laser 5 mW, alimentation et shutter :
Laser, He-Ne 0,2/1,0 mW, 220 V AC
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Interféromètre de Michelson –
Haute Résolution
P2220900
Objectifs :
1. Construction d´un interféromètre
de Michelson utilisant divers éléments optiques.
2. L´interféromètre est utilisé pour
définir la longueur d´ondes de la
lumière du laser.
3. La fonction de contraste K est enregistrée qualitativement de sorte
à déterminer la longueur de cohérence.
100 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Optique
Interférence
Effet Doppler avec interféromètre de Michelson 2.2.10-00
Pour en savoir plus sur …
L'interférence
La longueur d'onde
L'indice de diffraction
La vitesse de la lumière
La phase
La source de lumière virtuelle
Cohérence temporaire
Théorie de relativité spéciale
Transformation de Lorentz
Principe de l'expérience :
À l´aide de deux miroirs dans un arrangement de Michelson, la lumière
est amenée à interférer. Pendant le
déplacement d´un des miroirs on observe l´altération des modèles
d´interférence pour mesurer la fréquence de modulation utilisant
l´Effet Doppler.
Ce qu´il vous faut :
Plaque optique de base avec pieds caoutchouc
Laser He-Ne, 5 mW avec support*
Alimentation et shutter pour laser 5 mW*
Plaque d´interférométrie pour déplacement précis
Barrière optique avec compteur
Alimentation 5 VDC/2.4 A
Support
Moteur avec engrenage and Poulie à corde
Disque perforé avec courroie d´entraînement
Enregistreur, TY, 2 canaux**
Fil de connexion, l = 500 mm, rouge**
Fil de connexion, l = 500 mm, bleu**
Cellule photovoltaïque pour plaque optique**
Alimentation 0-12 V DC/6 V,12 V AC
Support avec ajustage 35⫻35 mm
Miroir de surface 30⫻30 mm
Pied magnétique pour plaque optique
Tige de support, acier inoxydable, 100 mm
Support pour panneau / séparateur de rayons
Noix double PASS
Lame séparatrice 1/1, non-polarisante
Lentille en monture, f = +20 mm
Porte-lentille pour plaque optique
Écran blanc, 150⫻150 mm
08700.00
08701.00
08702.93
08715.00
11207.30
11076.99
09906.00
08738.00
08738.01
11415.95
07361.01
07361.04
08734.00
13505.93
08711.00
08711.01
08710.00
02030.00
08719.00
02040.55
08741.00
08018.01
08723.00
09826.00
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
1
1
4
4
8
1
1
1
1
1
1
1
*Alternative pour laser 5 mW, alimentation et shutter :
Laser, He-Ne 0,2/1,0 mW, 220 V AC
08180.93
1
**Alternative :
Chronomètre
03071.01
1
Mesurage d´échantillons avec l´enregistreur y-t.
Objectifs :
4. Construction d´un interféromètre
de Michelson utilisant divers éléments optiques.
5. Mesure de l´effet doppler via le
déplacement uniforme de l´un des
miroirs.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Effet Doppler avec interféromètre
de Michelson
P2221000
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Expériences Travaux pratiques de Physique 101
LEP_2neu_F.qxd:LEP_2
12.04.2010
13:28 Uhr
Seite 102
Optique
Interférence
2.2.11-00 Détermination de l'indice de réfraction de l´air avec l´interféromètrede Mach-Zehnder
Pour en savoir plus sur …
L'interférence
La longueur d'onde
L'indice de diffraction
La vitesse de la lumière
La phase
La source de lumière virtuelle
Principe de l'expérience :
À l´aide de deux miroirs et de deux
diviseurs de faisceaux dans un arrangement de Mach-Zehnder, la lumière
est amenée à interférer. En changeant la pression dans une chambre
de mesurage localisée dans la trajectoire du faisceau, on peut déduire
l´index de réfraction de l´air.
Ce qu´il vous faut :
Plaque optique de base avec pieds caoutchouc
08700.00
1
Laser He-Ne, 5 mW avec support*
08701.00
1
Alimentation et shutter pour laser 5 mW*
08702.93
1
Pied magnétique pour plaque optique
08710.00 10
Miroir de surface 30⫻30 mm
08711.01
Support avec ajustage 35⫻35 mm
08711.00
4
4
Dispositif de déplacement horizontal
08713.00
1
Dispositif d´ajustage XY
08714.00
2
Anneau d´adaptateur
08714.01
1
Trou sténopéique 30 microns
08743.00
1
Objectif achromatique 20⫻ N.A. 0,45
62174.20
1
Support pour panneau / séparateur de rayons
08719.00
2
Lame séparatrice 1/1, non-polarisante
08741.00
2
Écran blanc, 150⫻150 mm
09826.00
1
Cuvette en verre, diamètre 21.5 mm
08625.00
1
Pompe à vide manuelle avec manomètre
08745.00
1
Pince universelle avec articulation
37716.00
1
Raccord pour tuyau, en T, ID 8-9 mm
47519.03
1
Adaptateur pour tuyau, d = 3-6/7-11 mm
47517.01
1
Tuyau caoutchouc pour expériences du vide, di = 6 mm
39286.00
1
Tuyau de silicone, di = 3mm
39292.00
1
Cuvette en verre sur tige
08706.00
1
6. Construction d´un interféromètre
Mach-Zehnder utilisant divers
éléments optiques.
1
7. Mesure de l´indice de réfraction n
de l´air en diminuant la pression
de l´air dans une cellule de mesurage.
*Alternative pour laser 5 mW, alimentation et shutter :
Laser, He-Ne 0,2/1,0 mW, 220 V AC
08180.93
Représentation schématique d´une cellule à pression normale (a) et d´une cellule sous vide quasi-total.
Objectifs :
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Détermination de l'indice de réfraction de l´air
avec l´interféromètre de Mach-Zehnder
P2221100
102 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Seite 103
Optique
Interférence
Interféromètre Fabry-Pérot – détermination de la longueur d´onde d´un laser 2.2.12-05
Pour en savoir plus sur …
L'interférence
La longueur d'onde
L'indice de diffraction
La vitesse de la lumière
La phase
La source de lumière virtuelle
Interféromètre multifaisceaux
Principe de l’expérience :
Deux miroirs sont assemblés de sorte
à former un interféromètre de FabryPerot. Utilisant ces derniers on examine l´interférence multifaisceaux
du faisceau d´un laser. En déplaçant
un des miroirs on étudie le changement dans les motifs d´interférence
de sorte à déterminer la longueur
d´onde du laser.
Ce qu´il vous faut :
Plaque optique de base avec pieds caoutchouc
08700.00
1
Laser He-Ne, 5 mW avec support*
08701.00
1
Alimentation et shutter pour laser 5 mW*
08702.93
1
Plaque d´interférométrie pour déplacement précis
08715.00
1
Support avec ajustage 35⫻35 mm
08711.00
3
Miroir de surface 30⫻30 mm
08711.01
3
Pied magnétique pour plaque optique
08710.00
6
Support pour panneau / séparateur de rayons
08719.00
2
Lame séparatrice 1/1, non-polarisante
08741.00
1
Lame séparatrice T = 30, R = 70, avec support
08741.01
1
Lentille en monture, f = +20 mm
08018.01
1
Porte-lentille pour plaque optique
08723.00
1
Écran blance, 150⫻150 mm
09826.00
1
08180.93
1
*Alternative pour laser 5 mW, alimentation et shutter :
Laser, He-Ne 0,2/1,0 mW, 220 V AC
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Interféromètre Fabry-Pérot – détermination
de la longueur d´onde d´un laser
P2221205
Interféromètre multifaisceaux d´après Fabry et Pérot. Illustration du principe
pour dériver les amplitudes individuelles.
Objectifs :
8. Construction d´un interféromètre
Fabry-Perot utilisant divers éléments optiques.
9. L´interféromètre est utilisé pour
définir la longueur d´ondes de la
lumière du laser.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 103
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Seite 104
Optique
Diffraction
2.2.12-06 Interféromètre Fabry-Pérot – modes de résonnance optique
Pour en savoir plus sur …
L'interférence
La longueur d'onde
L'indice de diffraction
La vitesse de la lumière
La phase
La source de lumière virtuelle
Interféromètre à deux
faisceaux
Principe de l’expérience :
Deux miroirs sont assemblés de sorte
à former un interféromètre de FabryPerot. Utilisant ces derniers on examine l´interférence multifaisceaux
du faisceau d´un laser. On étudie le
changement de l´intensité de distribution des motifs d´interférence
créés par le déplacement d´un des
miroirs. Ceci est une expérience qualitative, pour étudier la forme de divers types de laser et les comparer
avec des photos données.
Ce qu´il vous faut :
Plaque optique de base avec pieds caoutchouc
08700.00
1
Plaque d´interférométrie pour déplacement précis
08715.00
1
Laser He-Ne, 5 mW avec support*
08701.00
1
Alimentation et shutter pour laser 5 mW*
08702.93
1
Support avec ajustage 35⫻35 mm
08711.00
4
Miroir de surface 30⫻30 mm
08711.01
2
Miroir concave OC; r = 1.4 m, T = 1.7 %, avec support
08711.03
1
Miroir plat HR >99 %, avec support
08711.02
1
Pied magnétique pour plaque optique
08710.00
5
Lentille en monture, f = +20 mm
08018.01
1
Porte-lentille pour plaque optique
08723.00
1
Écran blanc, 150⫻150 mm
09826.00
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Interféromètre Fabry-Pérot – modes de
résonnance optique
P2221206
Distribution de l´intensité des modes de résonnance Hermitien-Gaussien.
Objectifs :
10. Construction d´un interféromètre
Fabry-Perot utilisant divers éléments optiques.
11. L´interféromètre est utilisé pour
observer divers modes résonateurs à l´intérieur de l´interféromètre.
104 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Seite 105
Optique
Diffraction
Diffraction sur une fente et principe d'incertitude d'Heisenberg 2.3.01-00
Pour en savoir plus sur …
La diffraction
L'incertitude de diffraction
La théorie de la diffraction
de Kirchhoff
La précision de la mesure
L'incertitude de l'emplacement
L'incertitude du moment
La dualité ondes-particules
La relation de Broglie
Principe de l’expérience :
On mesure la répartition de
l'intensité dans la figure de diffraction de Fraunhofer obtenue pour une
fente. Les résultats sont évalués tant
du point de vue du profil de l'onde,
en comparaison avec la théorie de la
diffraction de Kirchhoff, que du point
de vue de la mécanique quantique
afin de confirmer le principe
d'incertitude de Heisenberg.
Ce qu´il vous faut :
Laser, He-Ne 1,0 mW, 230 V AC
08181.93
1
Diaphragme avec 3 fentes
08522.00
1
Porte-diaphragme pour plaque optique
08040.00
1
Dispositif de déplacement horizontal
08713.00
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Unité de contrôle pour photo détecteur Si
08735.99
1
Adaptateur, fiche BNC / douille, 4 mm
07542.26
1
1
Banc optique à profil, l = 1500 mm
08281.00
Pied réglable pour banc optique à profil
08284.00
2
Curseur pour banc optique à profil, h = 30 mm
08286.01
3
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Diffraction sur une fente et principe
d'incertitude d'Heisenberg
P2230100
Intensité du modèle de diffraction à une fente de 0,1mm de largeur à une distance de 1140 mm. Le courant photo est noté comme fonction des positions.
Objectifs :
1. Mesurer la répartition de
l'intensité du modèle de diffraction de Fraunhofer pour une fente
unique (soit 0,1 mm).
Les hauteurs des maxima et les
positions des maxima et des minima sont calculées selon la théorie
de la diffraction de Kirchhoff et
comparées aux valeurs mesurées.
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2. Calculer l'incertitude du moment
à partir du modèle de diffraction de
fentes uniques de différentes largeurs et confirmer le principe
d'incertitude de Heisenberg.
Expériences Travaux pratiques de Physique 105
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Seite 106
Optique
Diffraction
2.3.02-00 Diffraction de la lumière sur une fente et une arête
Pour en savoir plus sur …
L'intensité
Les intégrales de Fresnel
La diffraction de Fraunhofer
Principe de l’expérience :
La lumière monochromatique est incidente sur une fente ou un bord. La
répartition de l'intensité du modèle
de diffraction est déterminée.
Ce qu´il vous faut :
Laser, He-Ne 1,0 mW, 230 V AC
08181.93
1
Porte-lentille
08012.00
1
Lentille en monture, f = -50 mm
08026.01
1
Fente, réglable
08049.00
1
Écran métallique, 300 mm x 300 mm
08062.00
1
Embase PASS
02006.55
4
Mètre de démonstration, l = 1000 x 27 mm
03001.00
1
Pince de table
02014.00
1
Décamètre, l = 2 m
09936.00
1
Photo détecteur Si avec amplificateur
08735.00
1
Unité de contrôle pour photo détecteur Si
08735.99
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Fil de connexion, l = 75 cm, rouge
07362.01
1
Fil de connexion, l = 75 cm, bleu
07362.04
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Diffraction de la lumière sur une fente
et une arête
P2230200
Distribution de l´intensité à la diffraction à une fente comme fonction de la
position le long de la ligne droite parallèle au plan avec la fente, standardisée sur l´intensité sans la fente.
Objectifs :
1. Mesurer la largeur d'une fente
donnée.
2. Mesurer la répartition de
l'intensité du modèle de diffraction de la fente et
3. d'une arête.
106 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Seite 107
Optique
Diffraction
Etude des diffractions dues à un orifice ou à des obstacles circulaires 2.3.03-00
Pour en savoir plus sur …
Le principe de Huygens
L'interférence
La diffraction de Fraunhofer
et de Fresnel
La construction d'une zone
de Fresnel
La cohérence
Le laser
Le disque d'Airy
L'anneau d'Airy
Le point de Poisson
Le théorème de Babinet
La fonction de Bessel
La résolution des instruments
optiques
Principe de l’expérience :
Des diaphragmes à trou et des obstacles circulaires sont éclairés avec
de la lumière laser. Les répartitions
de l'intensité due à la diffraction
sont mesurées au moyen d'une photodiode.
Ce qu´il vous faut :
Laser, He-Ne 1,0 mW, 230 V AC
08181.93
1
Photo détecteur Si avec amplificateur
08735.00
1
Unité de contrôle pour photo détecteur Si
08735.99
1
Banc optique à profil, l = 1500 mm
08281.00
1
Pied réglable pour banc optique à profil
08284.00
2
Curseur pour banc optique à profil, h = 30 mm
08286.01
4
Dispositif de déplacement horizontal
08713.00
1
Porte-objet 50 mm x 50 mm
08041.00
1
Écran métallique, 300 mm x 300 mm
08062.00
1
Diaphragme avec objets de diffraction
08577.02
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Etude des diffractions dues à un orifice ou
à des obstacles circulaires
P2230300
Intensité de diffraction I contre la position x de la diode photo, utilisant un
diaphragme avec D1 = 0,25 mm.
Objectifs :
1. Déterminer la répartition totale de
l'intensité d'un modèle de diffraction d'un diaphragme à trou (D1 =
0,25 mm) au moyen d'une photodiode mobile. Les intensités du pic
de diffraction sont comparées aux
valeurs théoriques. Le diamètre du
diaphragme à trou est déterminé à
partir des angles de diffraction des
pics et des minima.
2. Déterminer les positions et les intensités des minima et des pics
d'un second diaphragme à trou
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(D2 = 0,5 mm). Les intensités du
pic de diffraction sont comparées
aux valeurs théoriques. Le diamètre du diaphragme à trou est
déterminé.
3. Déterminer les positions des minima et des pics des modèles de diffraction de deux obstacles circulaires supplémentaires (D*1 = 0,25
mm et D*2 = 0,5 mm). Les résultats sont débattus selon le théorème de Babinet.
Expériences Travaux pratiques de Physique 107
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13:28 Uhr
Seite 108
Optique
Diffraction
2.3.04-00 Détermination de l'intensité de diffraction dans le cas de fentes multiples et de réseaux
Pour en savoir plus sur …
Le principe de Huygens
Les interférences
La diffraction de Fraunhofer
et de Fresnel
La cohérence
Le laser
Principe de l’expérience :
Des fentes multiples ayant toutes la
même largeur et séparée les unes des
autres par la même distance, ainsi
que des grilles de transmission ayant
des constantes de grilles différentes,
sont soumises à une lumière laser.
Les modèles de diffraction correspondants sont mesuré en fonction de
leur position et de leur intensité, au
moyen d'une photodiode qui peut
être déplacée.
Ce qu´il vous faut :
Laser, He-Ne 1,0 mW, 230 V AC
08181.93
1
Photo détecteur Si avec amplificateur
08735.00
1
Unité de contrôle pour photo détecteur Si
08735.99
1
Banc optique à profil, l = 1500 mm
08281.00
1
Pied réglable pour banc optique à profil
08284.00
2
Curseur pour banc optique à profil, h = 30 mm
08286.01
5
Dispositif de déplacement horizontal
08713.00
1
Porte-lentille
08012.00
2
Porte-objet 50 mm x 50 mm
08041.00
1
Lentille en monture, f = +20 mm
08018.01
1
Lentille en monture, f = +100 mm
08021.01
1
Diaphragme avec 3 fentes
08522.00
1
Diaphragme avec 4 fentes multiples
08526.00
1
Réseau de diffraction, 4 lignes/mm
08532.00
1
Réseau de diffraction, 8 lignes/mm
08534.00
1
Réseau de diffraction, 10 lignes/mm
08540.00
1
Réseau de diffraction, 50 lignes/mm
08543.00
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Détermination de l'intensité de diffraction
dans le cas de fentes multiples et de réseaux P2230400
Intensité de diffraction I comme fonction de la position x d´une triple fente,
b1 = 0,1 mm et g = 0,25 mm. Distance entre la triple fente et la cellule photo:
L = 107 cm. En comparaison, l´intensité de distribution d´une fente simple,
b = 0,1 mm, est donnée comme ligné en pointillés.
Objectifs :
1. Déterminer la position du premier
minimum d'intensité dû à une
fente unique. La valeur déterminée sera utilisée pour calculer la
largeur de la fente.
2. Déterminer la répartition de
l'intensité des modèles de diffraction d'une fente triple, quadruple
et même quintuple. Toutes ces
fentes ont la même largeur et sont
108 Expériences Travaux pratiques de Physique
toutes séparées par la même distance. Evaluer les profils
d'intensité des pics centraux.
3. Pour les grilles de transmission
ayant des constantes de réseau
différentes, déterminer les pics de
plusieurs ordres de diffraction. La
valeur déterminée sera utilisée
pour calculer la longueur d'onde
de la lumière laser.
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Optique
Diffraction
Détermination de l'intensité de diffraction dans le cas de fentes multiples et de réseaux 2.3.04-05
sur plaque optique
Pour en savoir plus sur …
Le principe de Huygens
Les interférences
La diffraction de Fraunhofer
La cohérence
Principe de l’expérience :
La lumière monochromatique cohérente d´un laser est dirigée vers un
diaphragme avec un nombre de
fentes changeant. Les modèles
d´interférence résultants sont analysées à l´aide d´un photo élément.
Ce qu´il vous faut :
Intensity distribution of the corresponding simple slit
Plaque optique de base avec pieds caoutchouc
08700.00
1
Laser He-Ne, 5 mW avec support*
08701.00
1
Alimentation et shutter pour laser 5 mW*
08702.93
1
Support avec ajustage 35⫻35 mm
08711.00
1
Miroir de surface 30⫻30 mm
08711.01
1
Pied magnétique pour plaque optique
08710.00
3
Porte-diaphragme pour plaque optique
08724.00
1
Diaphragme, 4 doubles fentes
08523.00
1
Diaphragme, 4 fentes multiples
08526.00
1
Cellule photovoltaïque pour plaque optique**
08734.00
1
Dispositif de déplacement horizontal
08713.00
1
Amplificateur de mesurage universel**
13626.93
1
Voltmètre, 0,3-300 V DC, 10-300 V AC
07035.00
1
Fil de connexion, l = 500 mm, rouge**
07361.01
2
08180.93
1
08760.99
1
Photo détecteur Si avec amplificateur
08735.00
1
Unité de contrôle pour photo détecteur Si
08735.99
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
1
Adaptateur, BNC-douille/4mm fiche pair
07542.27
1
*Alternative pour laser 5 mW, alimentation et shutter :
Laser, He-Ne 0,2/1,0 mW, 220 V AC
Objectifs :
Ou bien :
Laser à diode 0,2/1 mW; 635 nm
Intensité de diffraction qualitative à la diffraction par une double et quadruple fente, la distance x étant normalisée à ␭/s. La distribution de
l´intensité de la fente unique est représentée avec une hauteur exagérée de
sorte à donner une vue claire.
**Alternative :
L´intensité de distribution de motifs
de diffraction formée par des fentes
multiples est mesurée par une cellule photovoltaïque. La dépendance
entre cette distribution et la largeur
des fentes, leur nombre et la
constante de la grille est analysée.
Les courbes ainsi obtenues sont
comparées avec les résultats théoriques.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Détermination de l'intensité de diffraction
dans le cas de fentes multiples et de réseaux
sur plaque optique
P2230405
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Expériences Travaux pratiques de Physique 109
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12.04.2010
13:28 Uhr
Seite 110
Optique
Diffraction
2.3.05-00 Détermination de l'intensité de diffraction dans le cas d'une fente ou d'un système de 2 fentes
Pour en savoir plus sur …
Le principe de Huygens
L'interférence
La diffraction de Fraunhofer
et de Fresnel
La cohérence
Le laser
Principe de l’expérience :
Des systèmes à fente unique ou à
fentes doubles sont éclairés par une
lumière laser. Les modèles de diffraction correspondants sont mesurés,
avec une photodiode mobile, en
fonction de l'emplacement ou de
l'intensité.
Ce qu´il vous faut :
Laser, He-Ne 1,0 mW, 230 V AC
08181.93
1
Photo détecteur Si avec amplificateur
08735.00
1
Unité de contrôle pour photo détecteur Si
08735.99
1
Banc optique à profil, l = 1500 mm
08281.00
1
Pied réglable pour banc optique à profil
08284.00
2
Curseur pour banc optique à profil, h = 30 mm
08286.01
5
Dispositif de déplacement horizontal
08713.00
1
Porte-lentille
08012.00
2
Porte-objet 50 mm x 50 mm
08041.00
1
Lentille en monture, f = +20 mm
08018.01
1
Lentille en monture, f = +100 mm
08021.01
1
Diaphragme avec 3 fentes
08522.00
1
Diaphragme avec 4 doubles fentes
08523.00
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
1
Intensité de diffraction I comme fonction de la position x d´une fente unique,
b1 = 0,1 mm et b2 = 0,2 mm.
L´axe x du graphique pour b1 = 0,1 mm est déplacée vers la haut. L´intensité
des régions proches du pic central sont représentées de façon élargie avec
un facteur 10. (Distance entre la fente et la diode photo L = 107 cm ;
␭ = 632,8 nm).
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Détermination de l'intensité de diffraction dans le cas
d'une fente ou d'un système de 2 fentes
P2230500
Objectifs :
1. Déterminer la répartition de
l'intensité des modèles de diffraction par deux fentes de largeurs
différentes.
La largeur correspondante de la
fente est déterminée à l'aide des
positions relatives des valeurs extrêmes d'intensité. Evaluer les relations d'intensité entre les pics.
110 Expériences Travaux pratiques de Physique
2. Déterminer l'emplacement et
l'intensité des valeurs extrêmes des
modèles de diffraction par doubles
fentes de même largeur, mais séparées par des distances différentes.
Les largeurs des fentes et les distances entre les fentes doivent être
déterminées ainsi que les relations
d'intensité entre les pics.
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Optique
Diffraction
Détermination de l'intensité de diffraction dans le cas d'une fente ou d'un fil 2.3.06-00
(théorème de Babinet)
Pour en savoir plus sur …
Le principe de Huygens
L'interférence
La diffraction de Fraunhofer
et de Fresnel
Le théorème de Babinet
Le point de Poisson
La cohérence
Le laser
Principe de l’expérience :
Une ouverture, consistant en une
fente unique et une bandelette complémentaire (fil de fer), est éclairée
par un rayon laser. Les modèles de
diffraction correspondants sont mesurés en fonction de la position et de
l'intensité, avec une cellule photoélectrique qui peut être déplacée.
Ce qu´il vous faut :
Laser, He-Ne 1,0 mW, 220 V AC
08181.93
1
Photo détecteur Si avec amplificateur
08735.00
1
Unité de contrôle pour photo détecteur Si
08735.99
1
Banc optique à profil l = 150 cm
08281.00
1
Pied réglable pour banc optique à profil
08284.00
2
Curseur pour banc optique à profil, h = 30 mm
08286.01
3
Dispositif de déplacement horizontal
08713.00
1
Porte-objet, 5 x 5 cm
08041.00
1
Diaphragme avec objets de diffraction
08577.02
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Fil de connexion, l = 750 mm, rouge
07362.01
1
Fil de connexion, l = 750 mm, bleu
07362.04
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Détermination de l'intensité de diffraction dans le cas
d'une fente ou d'un fil (théorème de Babinet) P2230600
Intensité de diffraction I comme fonction de la position x d´une fente unique
a) et d´une bandelette b). Largeur de l´objet di diffraction b2 = 0,2 mm.
L´intensité des régions entourant proche au pic central sont représentées de
façon élargie avec un facteur 10. (Distance entre l´objet de diffraction et la
cellule photo L = 107 cm ; longueur d´onde de la lumière du laser ␭ = 632,8 nm).
Objectifs :
1. Déterminer la répartition de
l'intensité des modèles de diffraction par une fente et une bandelette complémentaire (fil de fer).
3. Débattre du théorème de Babinet
en utilisant les modèles de diffraction par la fente et la bandelette
complémentaire.
2. Déterminer les relations d'intensité entre les pics des modèles de
diffraction par une fente unique.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 111
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Optique
Diffraction
2.3.06-05 Détermination de l'intensité de diffraction dans le cas d'une fente ou d'un fil
(théorème de Babinet) sur plaque optique
Pour en savoir plus sur …
Le principe de Huygens
L'interférence multifaisceaux
L´interférence de Fraunhofer
Le théorème de Babinet
La cohérence
Principe de l’expérience :
Le Principe de Babinet déclare que le
motif de diffraction d´une ouverture
est le même que celui d´un objet
opaque de la même forme et éclaire
de la même façon. C´est a dire que le
motif produit par une ouverture de
forme arbitraire est le même que
celui qui serait produit par une ouverture conjuguée.
Ce qu´il vous faut :
Plaque optique de base avec pieds caoutchouc
08700.00
1
Laser He-Ne, 5 mW avec support*
08701.00
1
Alimentation et shutter pour laser 5 mW*
08702.93
1
Support avec ajustage 35⫻35 mm
08711.00
1
Miroir de surface 30⫻mm
08711.01
1
Pied magnétique pour plaque optique
08710.00
3
Porte-diaphragme pour plaque optique
08724.00
1
Diaphragme avec objets de diffraction
08577.02
1
Dispositif de déplacement horizontal
08713.00
1
Cellule photovoltaïque pour plaque optique**
08734.00
1
Amplificateur de mesurage universel**
13626.93
1
Voltmètre, 0,3-300 V DC, 10-300 V AC
07035.00
1
Fil de connexion, l = 500 mm, rouge**
07361.01
2
LD
*Alternative pour laser 5 mW, alimentation et shutter :
Laser, He-Ne 0,2/1,0 mW, 220 V AC
08180.93
1
08760.99
1
Ou bien :
Laser à diode 0,2/1 mW; 635 nm
Principe du montage pour la diffraction à travers une fente et la distribution
qualitative des intensités ⌱ (␣) ⌱0 sur la plaque de détection LD.
**Alternative :
Photo détecteur Si avec amplificateur
08735.00
1
Unité de contrôle pour photo détecteur Si
08735.99
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
1
Adaptateur, BNC-douille/4mm fiche pair
07542.27
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Détermination de l'intensité de diffraction dans le cas
d'une fente ou d'un fil (théorème de Babinet)
sur plaque optique
P2230605
112 Expériences Travaux pratiques de Physique
Objectifs :
Le théorème de Babinet est vérifié
par le motif de diffraction de la lumière monochromatique à travers
une fente et une bande opaque complémentaire à cette dernière. Cette
expérience est faite aussi avec une
ouverture circulaire et un obstacle
correspondant.
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Optique
Photométrie
Loi photométrique de distance 2.4.02-01
Pour en savoir plus sur …
Le flux lumineux
La quantité de lumière
L'intensité lumineuse
L'éclairement
La luminance
Principe de l’expérience :
L'intensité lumineuse émise par une
source ponctuelle est déterminée en
fonction de la distance.
Ce qu´il vous faut :
Luxmètre, RS 232
07137.00
1
Capteur pour luxmètre
12107.01
1
1
Banc optique à profil, l = 600 mm
08283.00
Pied réglable pour banc optique à profil
08284.00
2
Curseur pour banc optique à profil, h = 30 mm
08286.01
1
Curseur pour banc optique à profil, h = 80 mm
08286.02
1
Douille E 14, sur tige
06175.00
1
Lampe à filament, 6 V/5 A, E14
06158.00
1
Alimentation 0-12 V DC / 6 V, 12 V AC
13505.93
1
Pince universelle
37718.00
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Loi photométrique de distance
P2240201
Luminance comme fonction des valeurs réciproques du carré des distances.
Objectifs :
1.Déterminer l'intensité lumineuse
émise par une source ponctuelle en
fonction de la distance de la source.
2. Vérifier la loi de la distance photométrique en représentant graphiquement l'éclairement en fonction
de la valeur réciproque du carré de
la distance.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 113
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Optique
Photométrie
2.4.02-11 Loi photométrique de la distance avec Cobra3
Pour en savoir plus sur …
Le flux lumineux
La quantité de lumière
L'intensité lumineuse
L'éclairement
La luminance
Principe de l’expérience :
TL'intensité lumineuse émise par une
source ponctuelle est déterminée en
fonction de la distance.
Objectif de l'expérience :
L'intensité lumineuse dépend de la
distance séparant le capteur de luminosité de la source de lumière. La
loi régissant les sources des points
lumineux sur laquelle se base cette
affirmation doit être déterminée.
Ce qu´il vous faut :
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Alimentation 1 2V/2 A
12151.99
1
Logiciel Cobra3 Force/Tesla
14515.61
1
Douille E 14, sur tige
06175.00
1
Lampe à filament, 6 V/5 A
06158.00
1
Alimentation 0-12 V DC / 6 V, 12 V AC
13505.93
1
Tige raccord
02060.00
2
Distributeur
06024.00
1
Embase PASS
02006.55
2
Pince de table PASS
02010.00
1
Mètre de démonstration, l = 1000 x 27 mm
03001.00
1
Diode photo, G1
39119.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
1
Intensité de la luminance comme fonction du carré du réciproque de la distance (lampe-diode).
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
1
Résistance 470 Ω, 1 W, G1
39104.15
1
Capteur de mouvement avec câble
12004.10
1
Objectifs :
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
07542.27
1
Adaptateur, fiche BNC - douille 4 mm
07542.20
1
1. Déterminer l'intensité lumineuse
émise par une source ponctuelle
en fonction de la distance de la
source.
Noix double PASS
02040.55
1
Porte-plaque, ouverture 0...10 mm
02062.00
1
Porte-poids, 1 g
02407.00
1
Fil de soie, l = 200 mm
02412.00
1
PC, Windows® XP ou supérieur
2. Vérifier la loi de la distance photométrique en représentant graphiquement l'éclairement en fonction
de la valeur réciproque du carré de
la distance.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Loi photométrique de la distance
avec Cobra3
P2240211
114 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Optique
Photométrie
Loi de Lambert 2.4.04-00
Pour en savoir plus sur …
Le flux lumineux
La quantité de lumière
L'intensité lumineuse
L'éclairement
La luminance
Principe de l’expérience :
De la lumière visible heurte une surface réfléchissante d'éclairage diffus.
L'éclairement de la surface est déterminé en fonction de l'angle d'observation.
Ce qu´il vous faut :
Boîtier pour lampe expérimentale
08129.01
1
Lampe halogène, 12 V/50 W
08129.06
1
Douille G 6,35 pour lampe halogène 50/100 W
08129.04
1
Condenseur double, f = 60 mm
08137.00
1
Porte-lentille
08012.00
1
Lentille en monture, f = +200 mm
08024.01
1
Écran au sulfure de zinc, 90 mm x 120 mm
08450.00
1
Noix double PASS
02040.55
4
Trépied PASS
02002.55
1
Embase PASS
02006.55
1
Tige raccord
02060.00
1
Tige de support, acier inoxydable 18/8, l = 100 mm
02030.00
1
Tige carrée PASS, l = 250 mm
02025.55
1
Tige carrée PASS, l = 1000 mm
02028.55
1
Articulation angulaire
02053.01
1
Disque gradué, pour démonstration
02053.02
1
Pince universelle avec articulation
37716.00
1
Alimentation 0-12 V DC / 6 V, 12 V AC
13505.93
1
Capteur pour luxmètre
12107.01
1
Luxmètre, RS 232
07137.00
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Loi de Lambert
P2240400
Luminance comme fonction du cos ␸.
Objectifs :
1. Déterminer le flux lumineux émis,
réfléchi
par
une
surface
d'éclairage diffus, en fonction de
l'angle d'observation.
2. Vérifier la loi de Lambert (loi du
cosinus) à l'aide du graphique des
valeurs de mesure.
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Optique
Photométrie
2.5.01-00 Polarisation par des lames quart-d'onde
Pour en savoir plus sur …
Le plan
La lumière à polarisation
circulaire et elliptique
Le polariseur
L'analyseur
Le plan de polarisation
La double réfraction
L'axe optique
Le rayon ordinaire et
extraordinaire
Principe de l’expérience :
De la lumière monochromatique
tombe sur une plaque de mica perpendiculaire à son axe optique. A
l'épaisseur adéquate de la plaque
(␭/4 ou plaque quart d'onde), un déphasage de 90° se produit entre le
rayon ordinaire et extraordinaire
lorsque la lumière émerge du cristal.
La polarisation de la lumière émergente est étudiée selon différents
angles compris entre l'angle optique
de la plaque ␭/4 et la direction de la
polarisation de la lumière incidente.
Ce qu´il vous faut :
Porte-lentille
08012.00
3
Lentille en monture, f = +100 mm
08021.01
1
Porte-diaphragme pour plaque optique
08040.00
2
Diaphragme à iris
08045.00
1
Condenseur double, f = 60 mm
08137.00
1
Porte-condensateur
08015.00
1
Lampe haute pression 50 W à vapeur Hg
08144.00
1
Alimentation 230 V 50 Hz pour lampe Hg 50 W
13661.97
1
Filtre interférentiel jaune, 578 nm
08461.01
1
Filtre de polarisation sur tige
08610.00
2
Banc optique à profil, l = 1000 mm
08282.00
1
Pied réglable pour banc optique à profil
08284.00
2
8
Curseur pour banc optique à profil, h = 30 mm
08286.01
Curseur pour banc optique à profil, h = 80 mm
08286.02
1
Polarisation specimen, mica
08664.00
2
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Photo détecteur Si avec amplificateur
08735.00
1
Unité de contrôle pour photo détecteur Si
08735.99
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Polarisation par des lames quart-d'onde
P2250100
Intensité de distribution de la lumière polarisée comme fonction de la direction de transmission de l´analyseur : avec des lames ␭/4 à divers angles.
Objectifs :
1. Mesurer l'intensité de la lumière
de polarisation plane en fonction
de la position de l'analyseur.
3. Réaliser une deuxième expérience
à l'aide de deux plaques ␭/4 placées l'une derrière l'autre.
2. Mesurer l'intensité de la lumière
derrière l'analyseur en fonction de
l'angle entre l'axe optique de la
plaque ␭/4 et l'axe de l'analyseur.
116 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Seite 117
Optique
Polarisation
Polarisation par des lames quart-d'onde sur plaque optique 2.5.01-05
Pour en savoir plus sur …
La lumière à polarisation linéaire, circulaire et elliptique
Le polariseur
L'analyseur
Le plan de polarisation
Loi de Malus
La double réfraction
L'axe optique
Le rayon ordinaire et extraordinaire
Principe de l’expérience :
De la lumière monochromatique
tombe sur une plaque de mica perpendiculaire à son axe optique. A
l'épaisseur adéquate de la plaque
(l/4 ou plaque quart d'onde), un déphasage de 90° se produit entre le
rayon ordinaire et extraordinaire
lorsque la lumière émerge du cristal.
La polarisation de la lumière émergente est étudiée selon différents
angles compris entre l'angle optique
de la plaque l/4 et la direction de la
polarisation de la lumière incidente.
Ce qu´il vous faut :
Plaque optique de base avec pieds caoutchouc
08700.00
1
Laser He-Ne, 5 mW avec support*
08701.00
1
Alimentation et shutter pour laser 5 mW*
08702.93
1
Support avec ajustage 35⫻35 mm
08711.00
1
Miroir de surface 30⫻30 mm
08711.01
1
Pied magnétique pour plaque optique
08710.00
7
Porte-lentille pour plaque optique
08723.00
1
Lentille en monture, f = +20 mm
08018.01
1
Porte-diaphragme pour plaque optique
08724.00
2
Filtre de polarisation pour plaque optique
08730.00
2
Préparation polarisante, mica
08664.00
2
Cellule photovoltaïque pour plaque optique**
08734.00
1
Amplificateur de mesurage universel**
13626.93
1
Voltmètre, 0,3-300 V DC, 10-300 V AC
07035.00
1
Fil de connexion, l = 500 mm, rouge**
07361.01
2
08180.93
1
08760.99
1
*Alternative pour laser 5 mW, alimentation et shutter :
Laser, He-Ne 0,2/1,0 mW, 220 V AC
Ou bien :
Laser à diode 0,2/1 mW; 635 nm
Intensité de distribution de la lumière polarisée aux divers angles des lames
␭/4 comme fonction de la position de l´analyseur.
**Alternative :
Photo détecteur Si avec amplificateur
08735.00
1
Unité de contrôle pour photo détecteur Si
08735.99
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
1
Adaptateur, BNC-douille/4mm fiche pair
07542.27
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Polarisation par des lames quart-d'onde
sur plaque optique
P2250105
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Objectifs :
1. Mesure de l´intensité d´un faisceau polarisé linéairement comme
fonction de l´emplacement de
l´analyseur.
2. Mesure de l´intensité d´un faisceau derrière l´analyseur comme
fonction de l´angle entre les axes
optiques des lames quart-d´onde
et de l´analyseur.
3. Faire l´expérience (2) avec deux
lames quant-d´onde successives.
Expériences Travaux pratiques de Physique 117
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Optique
Polarisation
2.5.02-00 Polarimétrie
Pour en savoir plus sur …
Le principe de mi-ombre
Le pouvoir rotatoire optique
L'activité optique
Le saccharimètre
La rotation spécifique
Le taux de réaction
La loi de Weber-Fechner
Principe de l’expérience :
La rotation du plan de polarisation
au travers d'une solution sucrée est
mesurée à l'aide d'un polarimètre à
pénombre ou à semi-pénombre et la
constante du taux de réaction de
l'inversion du sucre de canne est déterminée.
Ce qu´il vous faut :
Polarimètre à pénombre, 230 V AC
35906.93
1
Thermostat à immersion TC10
08492.93
1
Set d´accessoires pour TC10
08492.01
1
Cuve pour thermostat, en macrolon, 6 l.
08487.02
1
Chronomètre , 1/100 s
03071.01
1
Pince à creuset, l = 200 mm, acier inoxydable
33600.00
1
Becher forme basse, 250 ml, plastique
36013.01
2
Fiole jaugée, 100 ml, plastique
36629.01
2
Litre avec anse, matière plastique
36640.00
1
Entonnoir, plastique, d = 100 mm
36891.00
1
Cuillère avec bout spatule, l = 180 mm, PA, large
38833.00
1
Baguette Boro, l = 300 mm, d = 8 mm
40485.06
1
Pipette, avec capuchon, longue
64821.00
1
Saccarose D+, 100 g
30210.10
1
Acide chlorhydrique 37 %, 1000 ml
30214.70
1
Eau distillée, 5 l
31246.81
1
D(+)-Lactose, poudre de 100 g
31577.10
1
Balance LG 311
44007.31
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Polarimétrie
P2250200
Traçage semi-logarithmique des valeurs mesurées lors de l´inversion du sucre
de canne.
Objectifs :
1. Déterminer la rotation spécifique
du sucre de canne (saccharose) et
du lactose en mesurant la rotation
de plusieurs solutions dont la
concentration est connue.
2. Déterminer la constante du taux
de réaction lorsque le sucre de
canne est transformé en sucre interverti.
118 Expériences Travaux pratiques de Physique
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
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Optique
Polarisation
Equations de Fresnel - Théorie de la réflexion 2.5.03-00
Pour en savoir plus sur …
La théorie électromagnétique
de la lumière
Le coefficient de réflexion
Le facteur de réflexion
La loi de Brewster
La loi de la réfraction
La polarisation
Le taux de polarisation
Principe de l’expérience :
Une lumière à polarisation rectiligne
est réfléchie sur une surface de verre.
La rotation du plan de polarisation et
l'intensité de la lumière réfléchie seront déterminées et comparées avec
les formules de Fresnel sur la réflexion.
Ce qu´il vous faut :
Laser, He-Ne 1,0 mW, 230 V AC
08181.93
1
Filtre de polarisation sur tige
08610.00
2
Prisme, 60 degrés, h = 36 mm, flint
08237.00
1
Porte-prisme avec pince
08254.00
1
Photo détecteur Si avec amplificateur
08735.00
1
Unité de contrôle pour photo détecteur Si
08735.99
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Fil de connexion, 32 A, l = 750 mm, rouge
07362.01
1
Fil de connexion, 32 A, l = 750 mm, bleu
07362.04
1
Échelle semi cercle avec pointeur
08218.00
1
Articulation angulaire
02053.01
1
Tige raccord
02060.00
1
Trépied PASS
02002.55
1
H-base PASS
02009.55
2
Noix double PASS
02040.55
4
Tige carrée PASS, l = 250 mm
02025.55
1
Tige carrée PASS, l = 630 mm
02027.55
2
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Equations de Fresnel - Théorie de la
réflexion
P2250300
Mesurage et courbes calculées pour ␨"r et ␨r芯 comme fonction de l´angle
d´incidence.
Objectifs :
1. Déterminer en fonction de l'angle
d'incidence et représenter graphiquement les coefficients de réflexion de la lumière polarisée
perpendiculaire et parallèle au
plan d'incidence.
2. Trouver l'indice de réfraction d'un
prisme en verre flint.
3. Calculer les coefficients de réfraction à l'aide des formules de Fresnel et comparer le résultat aux
courbes mesurées.
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
4. Calculer le facteur de réflexion du
prisme en verre flint.
5. Déterminer en fonction de l'angle
d'incidence et présenter sur un
graphique la rotation du plan de
polarisation de la lumière à polarisation rectiligne lorsqu'elle est réfléchie. Le résultat sera comparé
aux valeurs calculées à l'aide des
formules de Fresnel.
Expériences Travaux pratiques de Physique 119
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13:28 Uhr
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Optique
Polarisation
2.5.04-00 Loi de Malus
Pour en savoir plus sur …
La théorie électrique de la
lumière
La polarisation
Le polariseur
L'analyseur
La loi de Brewster
La loi de Malus
Principe de l’expérience :
De la lumière à polarisation linéaire
traverse un filtre de polarisation.
L'intensité de la lumière émise est
déterminée en fonction de la position angulaire du filtre de polarisation.
Ce qu´il vous faut :
Laser, He-Ne 1,0 mW, 230 V AC
08181.93
1
Banc optique à profil, l = 600 mm
08283.00
1
Pied réglable pour banc optique à profil
08284.00
2
Curseur pour banc optique à profil, h = 30 mm
08286.01
3
Filtre de polarisation sur tige
08610.00
1
Cellule photovoltaïque pour plaque optique
08734.00
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Loi de Malus
P2250400
Courant corrigé de la cellule photoélectrique comme fonction de l´angle de
position ␸du plan de polarisation de l´analyseur.
Objectifs :
1. Déterminer le plan de polarisation
d'un rayon laser de polarisation linéaire.
2. Déterminer l'intensité de la lumière transmise par le filtre de polarisation en fonction de la position
angulaire du filtre.
3. Vérifier la loi de Malus.
120 Expériences Travaux pratiques de Physique
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
LEP_2neu_F.qxd:LEP_2
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13:28 Uhr
Seite 121
Optique
Optique appliquée
Effet Faraday 2.6.01-00
Pour en savoir plus sur …
L'interaction du champ
électromagnétique
L'oscillation des électrons
L'électromagnétisme
La polarisation
La constante de Verdet
L'effet Hall
Principe de l’expérience :
L'angle de rotation du plan de polarisation d'une lumière à polarisation
rectiligne au travers d'une tige en
verre flint se révèle être une fonction
linéaire du produit de la moyenne
flux-densité et de la longueur du milieu optique. Le facteur de proportionnalité, appelé constante de Verdet, est étudié en fonction de la longueur d'onde et du milieu optique.
Ce qu´il vous faut :
Tige de verre pour effet Faraday
Bobine, 600 tours
Pièces polaires, percées
Noyau, en U, feuilleté
Boîtier pour lampe expérimentale
Lampe halogène, 12 V/50 W
Douille G 6,35 pour lampe halogène 50/100 W
Condenseur double, f = 60 mm
Transformateur réglable 25 V~/20 V-, 12 A
Ampèremètre, 1 mA...3 A DC/AC
Commutateur en croix
Teslamètre, digital
Sonde de Hall, axiale
Lentille en monture, f = +150 mm
Porte-lentille
Tablette sur tige
Porte-objet 50 mm x 50 mm
Filtre coloré, 440 nm
Filtre coloré, 505 nm
Filtre coloré, 525 nm
Filtre coloré, 580 nm
Filtre coloré, 595 nm
Filtre de polarisation avec vernier
Écran translucide, 250 mm x 250 mm
Banc optique à profil, l = 1000 mm
Pied réglable pour banc optique à profil
Curseur pour banc optique à profil, h = 30 mm
Curseur pour banc optique à profil, h = 80 mm
Pince universelle
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
06496.00
06514.01
06495.00
06501.00
08129.01
08129.06
08129.04
08137.00
13531.93
07036.00
06034.03
13610.93
13610.01
08022.01
08012.00
08060.00
08041.00
08411.00
08413.00
08414.00
08415.00
08416.00
08611.00
08064.00
08282.00
08284.00
08286.01
08286.02
37718.00
07362.01
07362.04
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
2
2
5
1
3
3
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Effet Faraday
P2260100
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Constante de Verdet comme fonction de la longueur d´onde.
+ valeurs mesurées
--- valeurs théoriques.
Objectifs :
1. A l'aide de la sonde axiale de Hall
du teslamètre, déterminer la densité de flux magnétique entre
deux masses polaires pour différentes bobines d'intensité. Calculer la densité de flux moyenne par
intégration numérique et établir le
rapport entre la densité de flux
maximale et la densité de flux
moyenne.
3. Déterminer l'angle de rotation en
fonction de la densité de flux
moyenne en utilisant différents
filtres colorés. Pour chacun de
filtres, calculer la constante de
Verdet correspondante.
4. Evaluer la constante de Verdet en
fonction de la longueur d'onde.
2. Mesurer la densité de flux maximale en fonction de la bobine
d'intensité et établir la relation
entre la densité de flux moyenne
et la bobine d'intensité en escomptant que le taux déterminé
au point 1 reste contant.
Expériences Travaux pratiques de Physique 121
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13:28 Uhr
Seite 122
Optique
Optique appliquée
2.6.01-05 Effet Faraday sur plaque optique
Pour en savoir plus sur …
L'interaction du champ
électromagnétique
L'oscillation des électrons
L'électromagnétisme
La polarisation
La constante de Verdet
L'effet Hall
Principe de l’expérience :
L'angle de rotation du plan de polarisation d'une lumière à polarisation
rectiligne au travers d'une tige en
verre flint se révèle être une fonction
linéaire du produit de la moyenne
flux-densité et de la longueur du milieu optique. Le facteur de proportionnalité, appelé constante de Verdet, est une constante spécifique au
milieu optique.
Ce qu´il vous faut :
Plaque optique de base avec pieds caoutchouc
Laser He-Ne, 5 mW avec support*
Alimentation et shutter pour laser 5 mW*
Support avec ajustage 35⫻35 mm
Miroir de surface 30⫻30 mm
Pied magnétique pour plaque optique
Filtre de polarisation pour plaque optique
Modulateur Faraday pour plaque optique
Générateur de fréquence de puissance 1 MHz**
Ampèremètre, 1 mA - 3 A DC/AC
Cellule photovoltaïque pour plaque optique***
Amplificateur de mesurage universel***
Haut-parleur, 8 ⍀/5 k⍀
Écran transparent avec support pour plaque optique
Fil de connexion, l = 500 mm, rouge
Fil de connexion, l = 500 mm, bleu
*Alternative pour laser 5 mW, alimentation et shutter :
Laser, He-Ne 0,2/1,0 mW, 220 V AC
Ou bien :
Laser à diode 0,2/1 mW; 635 nm
08700.00
08701.00
08702.93
08711.00
08711.01
08710.00
08730.00
08733.00
13650.93
07036.00
08734.00
13626.93
13765.00
08732.00
07361.01
07361.04
1
1
1
1
1
5
2
1
1
1
1
1
1
1
3
2
08180.93
1
08760.99
1
Montage de l´expérience (* nécessaire uniquement avec le laser 5 mW).
Objectifs :
**Alternative :
Radio and adaptateur fiche
Ou bien :
Amplificateur basse fréquence
Générateur de fonction
Fil de connexion, l = 500 mm, rouge
Fil de connexion, l = 500 mm, bleu
13625.93
13652.93
07361.01
07361.04
1
1
1
1
*** Alternative :
Photo détecteur Si avec amplificateur
Unité de contrôle pour photo détecteur Si
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
Adaptateur, douille BNC / fiche 4 mm, la paire
08735.00
08735.99
07542.11
07542.27
1
1
1
1
1
Analyse qualitative de l´Effet Faraday
via l´observation de la modulation
électro-optique de la lumière polarisée d´un laser avec des fréquences
acoustiques.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Effet Faraday sur plaque optique
P2260105
122 Expériences Travaux pratiques de Physique
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
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13:28 Uhr
Seite 123
Optique
Optique appliquée
Enregistrement et reconstitution d'hologrammes 2.6.03-00
Pour en savoir plus sur …
Le faisceau objet
Le faisceau de référence
L'image réelle et l'image virtuelle
L'hologramme de phase
L'hologramme d'amplitude
Les interférences
La diffraction
La cohérence
Le développement d'un film
Principe de l’expérience :
Par rapport à la photographie classique, un hologramme peut stocker
des informations sur la tridimensionnalité d'un objet. Pour capturer la tridimensionnalité d'un objet, le film
stocke non seulement l'amplitude,
mais également la phase des rayons
lumineux. Pour cela, un faisceau de
lumière cohérente (lumière laser) est
séparé entre un faisceau objet et un
faisceau de référence en étant passé
Ce qu´il vous faut :
Plaque optique de base dans coffret avec couvercle
08700.01
1
Laser He/Ne, 5 mW avec support
08701.00
1
Alimentation et shutter pour laser 5 mW
08702.93
1
Pied magnétique pour plaque optique
08710.00
6
Support pour panneau / séparateur de rayons
08719.00
2
Dispositif de déplacement horizontal
08713.00
1
XY-dispositif de déplacement
08714.00
2
Anneau d´adaptateur
08714.01
1
Objectif achromatique 20 x N.A.0,45
62174.20
1
Trou sténopéique 30 microns
08743.00
1
Support avec ajustage 35 x 35 mm
08711.00
2
Miroir de surface 30 x 30 mm
08711.01
2
Miroir de surface,large, d = 80 mm
08712.00
1
Lame séparatrice 1/1, non-polarisante
08741.00
1
Object pour holographie
08749.00
1
Plaques holographiques, 20 pièces*
08746.00
1
Appareillage chambre noire pour holographie
08747.88
1
Set de produits chimiques pour holographie
08746.88
1
Bichromate de potassium, 250 g
30102.25
1
Acide sulfurique, 95-98%, 500 ml
30219.50
1
Pellicule rigide pour holographie
08746.01
1
Plaque de verre, 120 x 120 x 2 mm
64819.00
2
*Alternative :
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Enregistrement et reconstitution
d'hologrammes
P2260300
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Montage pour l´enregistrement et la reconstruction d´un hologramme de
transmission.
au travers d'un séparateur de faisceaux. Ces faisceaux interfèrent dans
le plan du film holographique.
L'hologramme est reconstruit avec le
faisceau de référence qui a également
été
utilisé
pour
enregistrer
l'hologramme.
Objectifs :
1. Capturer l'image holographique
d'un objet.
2. Réaliser le développement et le
blanchiment de cet hologramme
de phase.
3. Reconstruire l'hologramme de
transmission (le faisceau de reconstruction est le faisceau de référence pendant la capture de
l'image).
Expériences Travaux pratiques de Physique 123
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13:28 Uhr
Seite 124
Optique
Optique appliquée
2.6.03-05 Transfert d'hologramme à partir d'un hologramme maître sur plaque optique
Pour en savoir plus sur …
La cohérence de la lumière
Objet/Référence de faisceau
L'image réelle et l'image
virtuelle
Conjugaison de la phase
L'hologramme d'amplitude,
de phase
La diffraction d´interférence
Le développement d'un film
Principe de l’expérience :
Après avoir préparé un hologramme
de transmission (hologramme maître)
d´un objet, l´image réelle reconstruite est utilisée pour illuminer une seconde plaque holographique. Ainsi
un transfert holographique est préparé.
Ce qu´il vous faut :
Plaque optique de base dans coffret avec couvercle
08700.01
1
Laser He-Ne, 5 mW avec support
08701.00
1
Alimentation et shutter pour laser 5 mW
08702.93
1
Pied magnétique pour plaque optique
08710.00
6
Support pour panneau / séparateur de rayons
08719.00
2
Dispositif de déplacement horizontal
08713.00
1
Dispositif d´ajustage XY
08714.00
2
Objectif achromatique 20⫻ N.A. 0,45
62174.20
1
Trou sténopéique 30 microns
08743.00
1
Anneau d´adaptateur
08714.01
1
Support avec ajustage 35⫻35 mm
08711.00
2
Miroir de surface 30⫻30 mm
08711.01
2
Miroir de surface, large, d = 80 mm
08712.00
1
Lame séparatrice 1/1, non-polarisante
08741.00
1
Object pour holographie
08749.00
1
Sélection correcte de la position d´un objet de sorte à permettre la saisie de
l´image d´un hologramme de transmission.
Plaques holographiques, 20 pièces*
08746.00
1
Appareillage chambre noire pour holographie
08747.88
1
Objectifs :
Set de produits chimiques pour holographie
08746.88
1
Bichromate de potassium, 250 g
30102.25
1
Acide sulfurique, 95-98%, 500 ml
30219.50
1
Saisie d´image et reconstruction
d´un hologramme de transmission,
aussi dit hologramme matrice.
Reconstruction de l´hologramme
maître avec l´onde de la phase con-
*Alternative :
Pellicule rigide pour holographie
08746.01
1
Plaque de verre, 120⫻120⫻2 mm
64819.00
4
juguée R* et saisie de l´image de
l´hologramme de transfert, par
laquelle un hologramme de planimage est généré.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Transfert d'hologramme à partir d'un
hologramme maître sur plaque optique
P2260305
124 Expériences Travaux pratiques de Physique
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
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13:28 Uhr
Seite 125
Optique
Optique appliquée
Procédure en temps réel l (pliage d´une plaque) sur plaque optique 2.6.03-06
Pour en savoir plus sur …
L´interférence
Longueur de la trajectoire
L´indexe de réfraction
La différence de phase
Principe de l’expérience :
– Dans les procédures en temps réel,
les altérations d´un objet sont observées directement. Un hologramme est enregistré sous les
conditions initiales de l´objet et
reste dans exactement la même
position (à exactement la même
place) où il était situé lors de la
capture de l´image lors du développement.
– L´hologramme est reconstruit avec
le faisceau de référence et l´objet
est illuminé avec le faisceau objet
(les deux ondes sont inchangées
par rapport à la capture de
l´image). La lumière dispersée par
l´objet interfère avec l´onde reconstruite de l´hologramme.
Ce qu´il vous faut :
Plaque optique de base dans coffret avec couvercle
Laser He-Ne, 5 mW avec support
Alimentation et shutter pour laser 5 mW
Pied magnétique pour plaque optique
Support pour panneau / séparateur de rayons
Dispositif de déplacement horizontal
Dispositif d´ajustage XY
Anneau d´adaptateur
Objectif achromatique 20⫻ N.A. 0,45
Trou sténopéique 30 microns
Support avec ajustage 35⫻35 mm
Miroir de surface 30⫻30 mm
Miroir de surface, large, d = 80 mm
Lame séparatrice 1/1, non-polarisante
Écran blanc, 150⫻150 mm
Poids à fente, 50 g, noir
Noix double PASS
Cuvette avec pieds magnétique
Collier de serrage, d = 8-12 mm
Entonnoir, PP, d = 75 mm
Support Bensen, h = 500 mm
Pince pour tubes souples 15 mm
Jerricane, HDPE, 10 l
Pince universelle
Pellicule rigide pour holographie*
Insert pour cuvette 08748.00*
Tube caoutchouc, vacuum, d = 6 mm
Bouteille lave gaz sans fritte, 250 ml
Pompe à vide manuelle avec manomètre*
Graisse de silicone, 50 g
Tuyau de silicone, di = 8 mm
Appareillage chambre noire pour holographie
Set de produits chimiques pour holographie
Bichromate de potassium, 250 g
Acide sulfurique, 95-98%, 500 ml
08700.01
08701.00
08702.93
08710.00
08719.00
08713.00
08714.00
08714.01
62174.20
08743.00
08711.00
08711.01
08712.00
08741.00
09826.00
02206.01
02040.55
08748.00
40996.01
46895.00
37692.00
43631.15
47477.00
37715.00
08746.01
08748.02
39286.00
35834.05
08745.00
31863.00
47531.00
08747.88
08746.88
30102.25
30219.50
1
1
1
7
2
1
2
1
1
1
2
2
1
2
1
2
4
1
2
1
1
1
1
4
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Montage de l´expérience pour les procédures en temps réel comme interféromètre holographique d´une plaque de pliage.
Objectifs :
Saisie d´image et reconstruction
d´un hologramme d´une plaque couverte de diverses masses au cours de
la reconstruction.
*Alternative :
Plaques holographiques, 20 pièces
Insert pour cellule 08748.00
08746.00
08748.01
1
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Procédure en temps réel l
(pliage d´une plaque) sur plaque optique
P2260306
Expériences Travaux pratiques de Physique 125
LEP_2neu_F.qxd:LEP_2
12.04.2010
13:29 Uhr
Seite 126
Optique
Optique appliquée
2.6.05-11 Anémométrie Laser Doppler (LDA) avec Cobra3
Pour en savoir plus sur …
Les interférences
L'effet Doppler
La diffusion de la lumière
par petites particules
(diffusion de Mie)
Les filtres pour hautes et
basses fréquences
La théorie de
l'échantillonnage
La densité spectrale d'énergie
La turbulence
Principe de l’expérience :
De petites particules dans un courant
traversent un volume de mesure ALD
et diffusent la lumière dont la fréquence est décalée par l'effet Doppler, suite au mouvement des particules.
Le changement de fréquence de la
lumière diffusée est détectée et
convertie en une particule ou en vitesse découlement.
Ce qu´il vous faut :
Plaque optique de base avec pieds caoutchouc
08700.00
Laser He/Ne, 5 mW avec support
08701.00
Alimentation et shutter pour laser 5 mW
08702.93
Support avec ajustage 35 x 35 mm
08711.00
Miroir de surface 30 x 30 mm
08711.01
Pied magnétique pour plaque optique
08710.00
Support pour panneau / séparateur de rayons
08719.00
Lentille en monture, f = +100 mm
08021.01
Lentille en monture, f = +50 mm
08020.01
Lentille en monture, f = +20 mm
08018.01
Diaphragme à iris
08045.00
Lame séparatrice 1/1, non-polarisante
08741.00
Photo détecteur Si avec amplificateur
08735.00
Unité de contrôle pour photo détecteur Si
08735.99
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
07542.27
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
Porte-prisme avec pince pour plaque optique
08725.00
Porte-lentille pour plaque optique
08723.00
Écran blanc, 150 x 150 mm
09826.00
XY-dispositif de déplacement
08714.00
Trou sténopéique 30 microns
08743.00
Set d´accessoire LDA
08740.00
Tige carrée PASS, l = 630 mm
02027.55
Noix double PASS
02040.55
Pince universelle
37718.00
Pied de support en “A” PASS
02005.55
Bouteille de décantation, 1000 ml
34175.00
Tuyau de silicone, d = 7 mm
39296.00
Pince pour tubes souples 10 mm
43631.10
Baguette de verre, straight, d = 8 mm, l = 80 mm, 10 pièces 36701.65
Bouchon caoutchouc, d = 32/26 mm, 1 trou
39258.01
Bouchon caoutchouc, d = 22/17 mm, 1 trou
39255.01
Décamètre, l = 2 m
09936.00
Spatule double, l = 150 mm, large
33460.00
Becher, DURAN®, forme basse, 150 ml
36012.00
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
126 Expériences Travaux pratiques de Physique
1
1
1
2
2
8
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
3
1
1
1
1
2
2
2
1
2
1
3
1
2
2
1
1
1
1
Mesurage du spectre du signal avec un pic du signal.
Objectifs :
1. Mesurer la modification de la fréquence de la lumière des faisceaux
lumineux individuels qui sont reflétés par les particules en mouvement.
2. Déterminer les vitesses d'écoulement.
Alimentation 12 V/2 A
Logiciel Cobra3 Analyse de Fourier
Dispositif de déplacement horizontal
PC, Windows® XP ou supérieur
12151.99
14514.61
08713.00
1
1
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Anémométrie Laser Doppler (LDA)
avec Cobra3
P2260511
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
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Seite 127
Optique
Optique appliquée
Laser Hélium Néon
2.6.07-01/05
Pour en savoir plus sur …
L'émission de lumière
spontanée et stimulée
L'inversion
La collision de second type
Le tube à décharge gazeuse
La cavité résonnante
Les modes transversaux et
longitudinaux du résonateur
La double réfraction
L'angle de Brewster
Le prisme de Littrow
L'étalon de Fabry-Perot
Principe de l’expérience :
La différence entre l'émission spontanée et l'émission stimulée de la lumière est démontrée. La propagation
du faisceau au sein de la cavité résonnante d'un laser He-Ne et sa divergence sont déterminées. Son critère de stabilité est vérifié et la puissance de sortie relative du laser est
mesurée en fonction de la position
du tube dans le résonateur et dans le
courant du tube.
Class 3B Laser
Ce qu´il vous faut :
Set avancé laser Hélium Néon P2260705
Laser Hélium Néon P2260701
Set d´expérimentation Hélium-Néon Laser
Cellule photovoltaïque pour plaque optique
Multimètre digital, choix automatique de l´échelle,
NiCr-Ni thermocouple
Échelle, l = 750 mm, sur tige
Écran blanc, 150x150mm
Réseau de diffraction, 600 lignes/mm
Porte-plaque
Curseur pour banc optique à profile
Écriteau -LaserEmbase PASS
Pied à coulisse vernier
Dispositif de déplacement horizontal
Boîte de connexion
Resistance 10 Ohm 2%, 2 W, G1
Resistance 100 Ohm 2%, 1 W, G1
Resistance 1 kOhm, 1 W, G1
Resistance 10 kOhm, 1 W, G1
Resistance 100 kOhm, 1 W, G1
Fil de connexion, 32 A, l = 750 mm, rouge
Fil de connexion, 32 A, l = 750 mm, bleu
Décamètre, l = 2 m
Lunettes de protection HeNe-laser
Plaque Lyot avec support et chevalier
Prisme Littrow avec support x / y
Etalon Fabry-Perot avec support x / y
Materiel de nettoyage pour éléments optiques
08656.93
08734.00
1
1
1
1
07123.00
02200.00
09826.00
08546.00
02062.00
08286.00
06542.00
02006.55
03010.00
08713.00
06030.23
06056.10
06057.10
39104.19
39104.30
39104.41
07362.01
07362.04
09936.00
08581.10
08656.10
08656.20
08656.30
08582.00
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Laser Hélium Néon
P22607 01/05
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Pouvoir sortant relatif comme fonction de l´espacement des miroirs.
Les points repris ci-dessous peuvent
être réalisés avec le dispositif
d'expérience avancé 08656.02.
Au moyen d'un syntoniseur biréfringent et d'un prisme de Littrow, différentes longueurs d'onde peuvent être
sélectionnées et déterminées quantitativement si un monochromateur
est disponible.
Il est également possible de démontrer l'existence de modes longitudinaux et du profil de gain du laser HeNe à l'aide d'un système de FabryPerot.
Objectifs :
1. Installer le laser He-Ne. Ajuster les
miroirs du résonateur à l'aide du
laser pilote. (Miroir de gauche :
VIS, HR, plan ; miroir de droite :
VIS, HR, R = 700 mm).
2. Vérifier la condition de stabilité du
résonateur hémisphérique.
3. Mesurer la puissance de sortie relative intégrale en fonction de la
position du tube laser dans le résonateur hémisphérique.
4. Mesurer le diamètre du faisceau
du résonateur hémisphérique à
droite et à gauche du tube laser.
5. Déterminer la divergence du faisceau laser.
6. Mesurer la puissance de sortie relative intégrale en fonction du
courant du tube.
Le laser He-Ne peut être syntonisé à
l'aide d'un BFT ou d'un LTP. Les modes
longitudinaux peuvent être observés à
l'aide d'un étalon de Fabry-Perot dont
la valeur de la finesse est basse. Remarque : ces objectifs ne peuvent être
réalisés qu'avec un monochromateur
et un système d'analyse Fabry-Perot.
Expériences Travaux pratiques de Physique 127
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Seite 128
Optique
Optique appliquée
2.6.08-00 Pompage optique
Pour en savoir plus sur …
L'émission spontanée
L'émission induite
Le temps de vie moyen de
l'état métastable
La relaxation
L'inversion
Le laser à diode
Principe de l’expérience :
Class 4 Laser
La lumière visible d'un laser équipé
d'une diode à semi-conducteur est
utilisée pour exciter les atomes de
néodyme dans une tige Nd-YAG
(néodyme - grenat d'yttrium et
d'aluminium). La puissance de sortie
du laser à diode à semi-conducteur
est tout d'abord enregistrée en fonction du courant d'injection. Le
spectre fluorescent de la tige NdYAG est ensuite déterminé et les
raies d'absorption moyennes des
atomes de Nd sont vérifiées. Pour
terminer, le temps de vie moyen du
niveau 4F3/2 des atomes de Nd est
mesuré approximativement.
Ce qu´il vous faut :
Set de base pompage optique
08590.93
1
Détecteur puissance du faisceau
08595.00
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Oscilloscope 30 MHz, 2 canaux
11459.95
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
3
Lunettes de protection pour Nd-YAG laser
08581.20
1
Plaque optique de base dans coffret avec couvercle
08700.01
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Pompage optique
P2260800
Pouvoir fluorescent relatif de la barre Nd-YAG comme fonction de la température de la diode (longueur d´onde) pour I = 450 mA.
Objectifs :
1. Déterminer la puissance du laser à
diodes à semi-conducteur en
fonction du courant d'injection.
2. Tracer le spectre fluorescent de la
tige Nd-YAG pompée par le laser à
diode et vérifier les principales
raies d'absorption du néodyme.
3. Mesurer la vie moyenne du niveau
4
F3/2 des atomes Nd.
4. Pour d'autres applications, voir expérience 2.6.09 "Laser Nd-YAG".
128 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Optique
Optique appliquée
Laser Nd-YAG 2.6.09-00
Pour en savoir plus sur …
Le pompage optique
L'émission spontanée
L'émission induite
L'inversion
La relaxation
Le résonateur optique
Les modes du résonateur
La polarisation
Le doublage de fréquence
Principe de l’expérience :
On détermine le modèle des équations de bilan pour un laser à quatre
niveaux soumis à un pompage optique. Une tige Ng-YAG (néodyme grenat d'yttrium et d'aluminium) est
choisie comme milieu laser, elle est
pompée au moyen d'un laser à diode
à semi-conducteur.
Class 4 Laser
La puissance-IR du laser Nd-YAG est
mesurée en fonction de la puissance
d'entrée optique. L'efficacité différentielle et la puissance de seuil sont
déterminées.
Ce qu´il vous faut :
Set de base pompage optique
08590.93
1
Détecteur puissance du faisceau
08595.00
1
Miroir à cavité pour laser Nd-YAG, avec support
08591.01
1
Doublage de fréquence pour miroir à cavité
08591.02
1
Cristal doublage de fréquence, avec support
08593.00
1
Filtre type passe-courte
08594.00
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Oscilloscope 30 MHz, 2 canaux
11459.95
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
3
Lunettes de protection pour Nd-YAG laser
08581.20
1
Matériel de nettoyage pour éléments optiques
08582.00
1
Plaque optique de base dans coffret avec couvercle
08700.01
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Laser Nd-YAG
P2260900
Objectifs :
1. Installer le laser Nd-YAG et optimiser sa puissance.
2. Mesurer la puissance-IR du laser
Nd-YAG en fonction de la puissance de la pompe. Déterminer
l'efficacité différentielle et la
puissance de seuil.
3. Vérifier la relation quadratique de
l'onde fondamentale, sachant que
␭ = 1064 nm, et la puissance du
faisceau du second harmonique,
sachant que ␭ = 532 nm.
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Pouvoir de sortie du laser Nd-YAG comme fonction du pouvoir de la pompe
␭ = 808.4 nm.
Enfin, un cristal de KTP est inséré
dans la cavité laser et le doublage de
fréquence est démontré. La relation
quadratique entre la puissance de
l'onde fondamentale et la puissance
du faisceau pour le deuxième harmonique est alors évidente.
Expériences Travaux pratiques de Physique 129
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Seite 130
Optique
Optique appliquée
2.6.10-00 Fibre optique
Pour en savoir plus sur …
La réflexion totale
Le laser à diode
Le faisceau gaussien
La fibre monomode et
multimode
L'ouverture numérique
Les modes transversaux et
longitudinaux
Le temps de transit
La puissance de seuil
L'efficacité différentielle
La vitesse de la lumière
Principe de l’expérience :
Le faisceau d'une diode laser est traité de telle sorte qu'il puisse être couplé à une fibre monomode. Les difficultés liées au couplage du faisceau
à la libre sont évaluées et vérifiées.
Par conséquent, un signal de basse
fréquence est transmis dans la fibre.
L'ouverture numérique de la fibre est
enregistrée. Le temps de transit de la
Ce qu´il vous faut :
Set d´expérimentation fibre optique
08662.93
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
2
Oscilloscope 150 MHz, 2-canaux
11452.99
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Fibre optique
P2261000
Pouvoir de sortie relatif à l´extrémité de la fibre contre l´angle affiché.
lumière dans la fibre est mesuré et la
vitesse de la lumière dans la fibre est
déterminée. Enfin, la mesure de la
puissance de sortie relative de la
diode laser en fonction du courant
d'alimentation permet de mettre en
évidence les caractéristiques de la
diode laser comme "la puissance de
seuil" et "l'efficacité différentielle".
2. Démontrer la transmission d'un signal de basse fréquence dans la
fibre.
Objectifs :
5. Déterminer la puissance de sortie
relative de la diode laser en fonction du courant d'alimentation.
1. 1Coupler le faisceau laser à la
fibre et ajuster l'installation de
telle sorte qu'un maximum de
puissance soit atteint à la sortie
de la fibre.
130 Expériences Travaux pratiques de Physique
3. Mesurer l'ouverture numérique de
la fibre.
4. Mesurer le temps de transit de la
lumière dans la fibre et déterminer
la vitesse de la lumière dans la
fibre.
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
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Seite 131
Optique
Optique appliquée
Optique de Fourier-Arrangement 2f 2.6.11-00
Pour en savoir plus sur …
La transformée de Fourier
Les lentilles
La diffraction de Fraunhofer
L'indice de réfraction
Le principe de Huygens
Principe de l’expérience :
La répartition du champ électrique
de la lumière dans un plan spécifique
(plan objet) subit une transformée de
Fourier dans la configuration 2f.
Ce qu´il vous faut :
Plaque optique de base avec pieds caoutchouc
08700.00
1
Laser He/Ne, 5mW avec support
08701.00
1
Alimentation et shutter pour laser 5 mW
08702.93
1
Support avec ajustage 35 x 35 mm
08711.00
2
Miroir de surface 30 x 30 mm
08711.01
2
Pied magnétique pour plaque optique
08710.00
7
Support pour panneau / séparateur de rayons
08719.00
1
Lentille en monture, f = +150 mm
08022.01
1
Lentille en monture, f = +100 mm
08021.01
1
Porte-lentille pour plaque optique
08723.00
2
Écran blanc, 150 x 150 mm
09826.00
1
Réseau de diffraction, 50 lignes/mm
08543.00
1
Diaphragme avec objets de diffraction
08577.02
1
Objectif achromatique 20 x N.A. 0,45
62174.20
1
Dispositif de déplacement horizontal
08713.00
1
XY-dispositif de déplacement
08714.00
2
Anneau d´adaptateur
08714.01
1
Trou sténopéique 30 microns
08743.00
1
Règle graduée, plastique, 200 mm
09937.01
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Optique de Fourier-Arrangement 2f
P2261100
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Montage de l´expérience pour le principe fondamental de l´optique de Fourier
(montage 2f). * nécessaire uniquement pour le laser 5 mW !
Objectifs :
Etude de la transformée de Fourier
par une lentille convexe pour différents objets de diffraction dans une
configuration 2f.
Expériences Travaux pratiques de Physique 131
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Seite 132
Optique
Optique appliquée
2.6.12-00 Optique de Fourier-Arrangement 4f - Filtration et reconstruction
Pour en savoir plus sur …
La transformée de Fourier
Les lentilles
La diffraction de Fraunhofer
L'indice de réfraction
Le principe de Huygens
L'effet Debye-Sears
Principe de l’expérience :
La répartition du champ électrique
de la lumière dans un plan spécifique
(plan objet) subit une transformée de
Fourier dans la configuration 4f par 2
lentilles et est filtrée optiquement
par des diaphragmes appropriés.
Ce qu´il vous faut :
Plaque optique de base avec pieds caoutchouc
Laser He/Ne, 5mW avec support
Alimentation et shutter pour laser 5 mW
Support avec ajustage 35 x 35 mm
Miroir de surface 30 x 30 mm
Pied magnétique pour plaque optique
Support pour diaphragme/séparateur de rayons
Lentille en monture, f = +100 mm
Porte-lentille pour plaque optique
Écran blanc, 150 x 150 mm
Diapositive -Empereur MaximilianDiaphragme à flèche
Réseau de diffraction, 4 lignes/mm
Réseau de diffraction, 50 lignes/mm
Diaphragmes, d = 1, 2, 3 et 5 mm
Diaphragme avec objets de diffraction
Dispositif de déplacement horizontal
XY-dispositif de déplacement
Objectif achromatique 20 x N.A. 0,45
Anneau d´adaptateur
Trou sténopéique 30 microns
Règle graduée, plastique, 200 mm
Générateur d´ultrasons
Cuvette en verre, 150 x 55 x 100 mm
Table sur tige
Tige de support, acier inoxydable 18/8,
l = 250 mm, d = 10 mm
Noix double
Pince universelle
08700.00
08701.00
08702.93
08711.00
08711.01
08710.00
08719.00
08021.01
08723.00
09826.00
82140.00
08133.01
08532.00
08543.00
09815.00
08577.02
08713.00
08714.00
62174.20
08714.01
08743.00
09937.01
13920.99
03504.00
09824.00
1
1
1
2
2
9
2
3
3
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
2
02031.00
02043.00
37718.00
1
1
1
Principe du montage pour la filtration optique cohérente.
Objectifs :
1. Filtration optique des objets de
diffraction en configuration 4f.
2. Reconstruction d'une image filtrée.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Optique de Fourier-Arrangement 4f Filtration et reconstruction
P2261200
132 Expériences Travaux pratiques de Physique
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
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13:29 Uhr
Seite 133
Optique
Optique appliquée
Magnétostriction avec l´interféromètre de Michelson 2.6.13-00
Pour en savoir plus sur …
Interférence
Longueur d´onde
L´indice de diffraction
La vitesse de la lumière
La phase
La source de lumière virtuelle
Le matériel ferromagnétique
Champs moléculaires
magnétiques de Weiss
Couplage spin-orbite
Principe de l’expérience :
À l´aide de deux miroirs dans un arrangement de Michelson, la lumière
est portée à interférer. Du à l´effet
magnétostrictif, un des miroirs est
déplacé variablement dans le champ
magnétique appliqué à un échantillon et le changement de motif
d´interférence est observé.
Ce qu´il vous faut :
Plaque optique de base avec pieds caoutchouc
08700.00
1
Laser He-Ne, 5 mW avec support*
08701.00
1
Alimentation et shutter pour laser 5 mW*
08702.93
1
Support avec ajustage 35⫻35 mm
08711.00
3
Miroir de surface 30⫻30 mm
08711.01
4
Pied magnétique pour plaque optique
08710.00
7
Support pour panneau / séparateur de rayons
08719.00
1
Lame séparatrice 1/1, non-polarisante
08741.00
1
Lentille en monture, f = +20 mm
08018.01
1
Porte-lentille pour plaque optique
08723.00
1
Écran blanc, 150⫻150mm
09826.00
1
Modulateur Faraday pour plaque optique
08733.00
1
Set de bâtons pour magnétostriction
08733.01
1
Alimentation universelle
13500.93
1
Multimètre digital
07134.00
1
Fil de connexion, l = 500 mm, bleu
07361.04
1
Pile, 9 V
07496.10
1
08180.93
1
*Alternative pour laser 5 mW, alimentation et shutter :
Laser, He-Ne 0,2/1,0 mW, 220 V AC
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Magnétostriction avec l´interféromètre
de Michelson
P2261300
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Résultats de mesure de la magnétostriction du Nickel avec le changement de
longueur relatif ⌬l/l tracé contre la force du champ appliqué H.
Objectifs :
1. Construction d´un interféromètre
de Michelson utilisant diverses
composantes optiques.
2. Tester divers matériaux ferromagnétiques (fer et nickel) tout
comme des matériaux non-ferromagnétiques, cuivre, en rapport
avec leurs propriétés magnétostrictives
Expériences Travaux pratiques de Physique 133
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13:29 Uhr
Seite 134
Optique
134 Expériences Travaux pratiques de Physique
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
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13:30 Uhr
Seite 135
3
Thermodynamique
LEP_3_F.qxd:LEP_3
12.04.2010
13:30 Uhr
Seite 136
3
Thermodynamique
Table des matières
3.1
3.1.01-00
3.2
Expansion thermale
Expansion thermique des solides et des liquides
Gaz parfait et réel
3.4
Transition d´état
3.4.01-00
Pression de vapeur d'eau à haute température
3.4.02-00
Pression de vapeur d'eau à une température inférieure à 100°C/
Chaleur molaire de vaporisation
3.2.01-01
Equation d'état d'un gaz parfait
3.2.01-15
Equation d'état d'un gaz parfait avec Cobra3
3.2.02-01
Capacité calorifique des gaz
3.2.02-11
Capacité calorifique des gaz avec COBRA3
3.2.03-00
Loi de distribution des vitesses de Maxwell
3.5.01-01/15
Loi de Stefan-Boltzmann avec amplificateur / avec Cobra3
3.2.04-00
Equation d'état thermique, point critique
3.5.02-00
Conductivité thermique et électrique des métaux
3.2.05-00
Détermination du coefficient adiabatique des gaz –
Oscillateur de Flammersfeld
3.6.01-00
Effet Joule-Thomson
3.6.02-00
Pompe à chaleur
Calorimétrie, chaleur de friction
3.603-00
Isolation thermique / conduction thermique
3.3.01-01
Capacité calorifique des métaux
3.6.04-01/15
Moteur Stirling avec oscilloscope / avec Cobra3
3.3.01-11
Capacité calorifique des métaux avec Cobra3
3.3.02-00
Equivalent mécanique de la chaleur
3.2.06.00
3.3
136 Expériences Travaux pratiques de Physique
3.4.03-00
Elévation du point d'ébullition
3.4.04-00
Abaissement du point de congélation
3.5
3.6
Transport et diffusion
Thermodynamique appliquée
Collecteur de rayons solaires
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
LEP_3_F.qxd:LEP_3
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13:30 Uhr
Seite 137
Thermodynamique
Expansion thermale
Expansion thermique des solides et des liquides 3.1.01-00
Pour en savoir plus sur …
L'expansion linéaire
L'expansion volumique des
liquides
La capacité thermique
Le potentiel de grille
Les espaces d'équilibre
L'équation de Grüneisen
Principe de l’expérience :
L'expansion volumique des liquides
et l'expansion linéaire de nombreux
matériaux sont déterminées en fonction de la température.
Ce qu´il vous faut :
Dilatomètre avec indication à cadran
04233.00
1
Tube pour dilatomètre, cuivre
04231.05
1
Tube pour dilatomètre, aluminium
04231.06
1
Tube pour dilatomètre, verre quartz
04231.07
1
Thermostat à immersion TC10
08492.93
1
Set d´accessoires pour TC10
08492.01
1
Cuve pour thermostat, en macrolon, 6 l.
08487.02
1
Thermomètre de laboratoire, -10...+100°C
38056.00
1
Tube caoutchouc, di = 6 mm, l = 1 m
39282.00
2
Seringue 1 ml, Luer, jeu de 10
02593.03
1
Aiguille, Luer, d = 0.60 mm, 20 pièces
02599.04
1
Tube de mesure, l = 300 mm, IGJ 19/26
03024.00
2
Pissette, plastique, 250 ml
33930.00
1
Ballon fond plat, DURAN®, 100 ml, RN 19/26
35811.01
2
Becher, DURAN®, forme haute, 100 ml
36002.00
1
Acétate d´éthyle, 250 ml
30075.25
1
Glycérine, 250 ml
30084.25
1
Huile d´olive, pure, 100 ml
30177.10
1
Set balance d´analyse et logiciel de mesure
49223.88
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Expansion thermique des solides
et des liquides
P2310100
Relation entre la longueur l et la température ␽, pour a) aluminium, b), laiton,
c) cuivre, d) acier, e) verre Duran, f) verre de quartz (lo = 600 mm).
Objectifs :
1. Déterminer l'expansion volumique
de l'éther acétique (C4H8O2), ), de
l'alcool dénaturé, de l'huile d'olive,
de la glycérine et de l'eau en fonction de la température, en utilisant
le pycnomètre.
2. Déterminer l'expansion linéaire du
laiton, du fer, du cuivre, de l'aluPHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
minium, du verre Duran et du verre
de quartz en fonction de la température et en utilisant un dilatomètre.
3. Etudier la relation entre la modification de la longueur et la longueur globale dans le cas de l'aluminium.
Expériences Travaux pratiques de Physique 137
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Seite 138
Thermodynamique
Gaz parfait et réel
3.2.01-01 Equation d'état d'un gaz parfait
Pour en savoir plus sur …
La pression et la température
Le volume
Le coefficient de l'expansion
thermique
Le coefficient de la tension
thermique
Le coefficient de la
compressibilité cubique
L'équation générale d'état
des gaz parfaits
La constante universelle des gaz
La loi de Boyle-Mariotte
La loi de Gay-Lussac
La loi de Charles (Amontons)
Principe de l’expérience :
L'état d'un gaz est déterminé par sa
température, sa pression et la quantité de substance qu'il contient. Pour
le cas limite d'un gaz parfait, ces
variables d'état sont liées par
l'équation générale d'état, à partir de
laquelle des corrélations spécifiques
peuvent être déduites pour certains
changements d'état.
Ce qu´il vous faut :
Appareil pour la démonstration des lois du gaz
04362.00
1
Thermostat à immersion TC10
08492.93
1
Set d´accessoires pour TC10
08492.01
1
Cuve pour thermostat, en macrolon, 6 l.
08487.02
1
Station météorologique électrique affichage LCD 6 lignes
87997.10
1
Thermomètre de laboratoire, -10...+100°C
38056.00
1
Planche à mercure
02085.00
1
Pied de support en “A” PASS
02005.55
1
Tige de support, acier inoxydable 18/8, l = 1000 mm
02034.00
1
Noix double
37697.00
2
Pince universelle
37715.00
2
Pince pour tubes souples 15 mm
43631.15
1
Collier de serrage, d = 8-12 mm
40996.01
6
Tube caoutchouc, di = 6 mm, l = 1 m
39282.00
3
Mercure filtré, 1000 g
31776.70
1
Eau distillée, 5 l
31246.81
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Equation d'état d'un gaz parfait
P2320101
Corrélation entre le pression p et le volume V d´une quantité d´air constante
(n = 0,9536 mmol) durant un changement d´état isothermique (T = 298,15 K).
Objectifs :
Pour un volume constant de gaz (air),
étudier la corrélation :
1. du volume et de la pression à température constante (loi de BoyleMariotte).
2. du volume et de la température à
pression constante (loi de GayLussac).
138 Expériences Travaux pratiques de Physique
3. de la pression et de la température à volume constant (loi de
Charles (Amontons)).
A partir des relations obtenues, calculer la constante universelle des gaz
ainsi que le coefficient de l'expansion thermique, le coefficient de la
tension thermique et le coefficient
de la compressibilité cubique.
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
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Thermodynamique
Gaz parfait et réel
Equation d'état d'un gaz parfait avec Cobra3 3.2.01-15
Pour en savoir plus sur …
Le coefficient de la tension
thermique
L'équation générale d'état
des gaz parfaits
La constante universelle des
gaz
La loi d'Amontons
Principe de l’expérience :
L'état d'un gaz est déterminé par la
température, la pression et la quantité de substance. Pour le cas limite
des gaz parfaits, ces variables d'état
sont liées par l'équation générale
d'état. Lorsqu'un changement d'état
se produit dans des conditions isochores, cette équation rejoint la loi
d'Amontons.
Au cours de cette expérience, la validité de la loi d'Amontons pour un volume constant de gaz (air) sera étudiée.
Ce qu´il vous faut :
Cobra3 unité de base, USB
Alimentation 12 V/2 A
Câble de transmission de données 2 x SUB-D, fiche /
douille, 9 pôles
Module de mesurage pression
Module de mesurage température NiCr-Ni, 330°C
Thermocouple NiCr-Ni, gaine micro
Module de convertissage pour unité de mesure Cobra3
Sonde de température 10..120 C, semi-conducteur, Cobra3
Logiciel Cobra3 loi des gaz
Enveloppe en verre
Seringue pour gaz, sans robinet, 100 ml
Appareil de chauffage
Régulateur de puissance
Pied en H PASS
Tige de support, acier inoxydable 18/8,
l = 250 mm, d = 10 mm
Noix double
Pince universelle
Pince universelle avec articulation
Aimant, l = 200 mm, d = 10 mm
Bâtonnet magnétique, cylindrique, l = 30 mm
Becher, DURAN®, forme haute, 250 ml
Entonnoir, verre, d = 50 mm
Raccord pour tuyau, d = 3-5/6-10 mm
Tuyau de silicone, d = 2 mm
Tuyau de silicone, d = 7 mm
Rubber caps
Collier de serrage, d = 8-12 mm
PC, Windows® XP ou supérieur
12150.50
12151.99
1
1
14602.00
12103.00
12104.00
13615.01
12150.04
12120.00
14516.61
02615.00
02614.00
32246.93
32288.93
02009.55
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
02031.00
37697.00
37715.00
37716.00
06311.00
46299.02
36004.00
34457.00
47517.01
39298.00
39296.00
02615.03
40996.01
2
3
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
Dépendance de la pression et de la température sous conditions isothermiques.
Objectifs :
Pour un volume constant de gaz (air),
étudier la corrélation :
1. du volume et de la pression à température constante (loi de BoyleMariotte).
2. du volume et de la température à
pression constante (loi de GayLussac).
A partir des relations obtenues, calculer la constante universelle des gaz
ainsi que le coefficient de l'expansion thermique, le coefficient de la
tension thermique et le coefficient
de la compressibilité cubique.
3. de la pression et de la température à volume constant (loi de
Charles (Amontons)).
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Equation d'état d'un gaz parfait avec Cobra3 P2320115
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Expériences Travaux pratiques de Physique 139
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Seite 140
Thermodynamique
Gaz parfait et réel
3.2.02-01 Capacité calorifique des gaz
Pour en savoir plus sur …
L'équation générale d'état
des gaz parfaits
Le premier principe de la
thermodynamique
La constante universelle
des gaz
Le degré de liberté
Le volume molaire
Les isobares
Les isothermes
Les transformations isochores et adiabatiques
Principe de l’expérience :
De la chaleur est ajoutée à un gaz,
contenu dans un récipient en verre,
par un dispositif de chauffage électrique qui est brièvement allumé.
L'augmentation de la température a
pour effet de faire augmenter la
pression. Cette augmentation de
pression se mesure avec un manomètre. Dans des conditions isobares,
une augmentation de la température
Ce qu´il vous faut :
Manomètre de précision
03091.00
1
Compteur universel
13601.99
1
Multimètre digital 2010
07128.00
2
Flacon de Mariotte, 10 l
02629.00
1
Seringue pour gaz, sans robinet, 100 ml
02614.00
2
Robinet en verre, 1 voie, droit
36705.00
1
Robinet à trois voies
36732.00
1
Bouchon caoutchouc, d = 32/2 6mm, 3 trous
39258.14
1
Bouchon caoutchouc, d = 59.5/50.5 mm, 1 trou
39268.01
1
Tube caoutchouc, di = 6 mm, l = 1 m
39282.00
2
Électrode nickel avec douille, d = 3
45231.00
2
Électrode nickel
45218.00
1
Fil en nickel-chrome, d = 0.1 mm, l = 100 m
06109.00
1
Ciseaux, inoxydables, l = 140 mm, round
64625.00
1
Interrupteur, monopolaire
06030.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 50 cm
07361.02
3
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
4
Trépied PASS
02002.55
1
Support Bensen, h = 750 mm
37694.00
2
Pince universelle
37718.00
2
Noix double
37697.00
2
Changement de pression ⌬p comme fonction du temps de chauffage ⌬t.
U = 4,59 V, I = 0,43 A.
entraîne une dilatation du volume
qui peut être lue sur une seringue à
gaz. Les capacités thermiques molaires CV et Cp sont calculées à partir du changement de pression ou de
volume. .
Objectifs :
Déterminer les capacités thermiques
molaires de l'air à volume constant
CV et à pression constante Cp.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Capacité calorifique des gaz
P2320201
140 Expériences Travaux pratiques de Physique
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
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13:30 Uhr
Seite 141
Thermodynamique
Gaz parfait et réel
Capacité calorifique des gaz avec Cobra3 3.2.02-11
Pour en savoir plus sur …
L'équation générale d'état
des gaz parfaits
Le premier principe de la
thermodynamique
La constante universelle
des gaz
Le degré de liberté
Le volume molaire
Les isobares
Les isothermes
Transformations isochores et
adiabatiques
Principe de l’expérience :
De la chaleur est ajoutée à un gaz,
contenu dans un récipient en verre,
par un dispositif de chauffage électrique qui est brièvement allumé.
L'augmentation de la température a
pour effet de faire augmenter la
pression. Cette augmentation de
pression se mesure avec un manomètre. Dans des conditions isobares,
une augmentation de la température
Ce qu´il vous faut :
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
Logiciel Cobra3 enregistreur universel
14504.61
1
Manomètre de précision
03091.00
1
Baromètre / Manomètre portable, RS 232
07136.00
1
Cobra3 capteur de courant 6 A
12126.00
1
Flacon de Mariotte, 10 l
02629.00
1
Seringue pour gaz, sans robinet, 100 ml
02614.00
2
Robinet en verre, 1 voie, droit
36705.00
1
Robinet à trois voies
36732.00
1
Bouchon caoutchouc, d = 32/26 mm, 3 trous
39258.14
1
Bouchon caoutchouc, d = 59.5/50.5 mm, 1 trou
39268.01
1
Tube caoutchouc, di = 6 mm, l = 1 m
39282.00
2
Électrode nickel avec douille, d = 3
45231.00
2
Électrode nickel
45218.00
1
Fil en nickel-chrome, d = 0.1 mm, l = 100 m
06109.00
1
Ciseaux, inoxydables, l = 140 mm, round
64625.00
1
Bouton poussoir
06039.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
4
Trépied PASS
02002.55
1
Support Bensen, h = 750 mm
37694.00
2
Pince universelle
37718.00
2
Noix double
37697.00
2
Changement de volume ⌬V comme fonction du temps de chauffage ⌬t.
U = 4,59 V, I = 0,43 A.
entraîne une dilatation du volume
qui peut être lue sur une seringue à
gaz. Les capacités thermiques molaires CV et Cp sont calculées à partir du changement de pression ou de
volume.
Objectifs :
Déterminer les capacités thermiques
molaires de l'air à volume constant
CV et à pression constante Cp.
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Capacité calorifique des gaz avec Cobra3
P2320211
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Expériences Travaux pratiques de Physique 141
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13:30 Uhr
Seite 142
Thermodynamique
Gaz parfait et réel
3.2.03-00 Loi de distribution des vitesses de Maxwell
Pour en savoir plus sur …
La théorie cinétique des gaz
La température
Les gaz
Les molécules
Le modèle de l'énergie
cinétique
La vitesse moyenne
La distribution de vitesse
Principe de l’expérience :
Au moyen d'un appareil servant à
démontrer la théorie cinétique des
gaz, le mouvement des molécules de
gaz est simulé et la vitesse est déterminée en enregistrant la distance de
projection des billes de verre. La distribution de vitesse est comparée à
l'équation théorique de MAXWELLBOLTZMANN.
Ce qu´il vous faut :
Appareil pour expériences sur la théorie cinétique du gaz
09060.00
1
Cuvette de réception avec chambre d´enregistrement
09061.00
1
Alimentation 0-12 V DC/ 6 V, 12 V AC
13505.93
1
Stroboscope digital
21809.93
1
Chronomètre numérique, 1/100 s
03071.01
1
Trépied PASS
02002.55
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
1
Tube à essai, AR-verre, d = 16 mm
37656.10
1
Support pour 12 tube à essai, bois
37686.10
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Loi de distribution des vitesses de Maxwell P2320300
Distribution de l´accélération expérimentale et théorique dans l´expérience
modèle.
Objectifs :
1. Mesurer la distribution de vitesse
du "gaz modèle".
2. Comparer le résultat au comportement théorique tel que décrit par
la distribution de MAXWELLBOLTZMANN.
3. Débattre des résultats.
142 Expériences Travaux pratiques de Physique
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
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13:31 Uhr
Seite 143
Thermodynamique
Gaz parfait et réel
Equation d'état thermique, point critique 3.2.04-00
Pour en savoir plus sur …
Les gaz parfaits
Les gaz réels
L'équation d'état
L'équation de Van der WAALS
La température de BOYLE
Le point critique
Le potentiel d'interaction
Le rayon moléculaire
Principe de l’expérience :
Une substance qui est gazeuse dans
des conditions normales est enfermée dans un volume variable et la
variation de pression en fonction du
volume est enregistrée à différentes
températures. Le point critique est
déterminé sur un graphique à partir
de la représentation des isothermes.
Ce qu´il vous faut :
Appareil au point critique
04364.10
1
Thermostat à immersion TC10
08492.93
1
Set d´accessoires pour TC10
08492.01
1
Cuve pour thermostat, en macrolon, 6 l.
08487.02
1
Joint pour GL18, trou d = 8 mm, 10 pièces
41240.03
1
Pompe à vide à un étage
02750.93
1
Adaptateur
02657.00
1
Bouteille de sécurité, 500 ml
34170.01
1
Manomètre à ressort, 0…1000 mbar
34170.02
1
Baguette de verre, en angle droit
36701.07
1
Baguette de verre, en angle droit
36701.57
1
Robinet, trois voies, en F, verre
36731.00
1
Trépied PASS
02002.55
1
Tige de support, acier inoxydable 18/8, l = 500 mm
02032.00
1
Thermomètre de laboratoire, -10...+100°C
38056.00
1
Pince universelle
37718.00
1
Noix double
37697.00
1
Tube caoutchouc, d = 8 mm
39283.00
4
Tube caoutchouc, vacuum, i.d. = 8 mm
39288.00
1
Tube caoutchouc/vacuum, d = 6 mm
39286.00
1
Pince pour tubes souples 15 mm
43631.15
1
Collier de serrage, d = 8-12 mm
40996.01
4
Collier de serrage pour diamètres 12-20
40995.00
2
Planche à mercure
02085.00
1
Gaz en bombe, éthane, 14 g
41772.09
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Equation d'état thermique, point critique
P2320400
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
p-V-isothermes d´éthane.
Objectifs :
1. Mesurer un nombre d'isothermes
p-V d'éthane.
2. Déterminer le point critique et les
quantités critiques d'éthane.
3. Calculer les constantes de
l'équation de Van der WAALS, la
température de BOYLE, le rayon
des molécules et les paramètres
du potentiel d'interaction.
Expériences Travaux pratiques de Physique 143
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13:31 Uhr
Seite 144
Thermodynamique
Gaz parfait et réel
3.2.05-00 Détermination du coefficient adiabatique des gaz – Oscillateur de Flammersfeld
Pour en savoir plus sur …
L'équation de la transformation de l'état adiabatique
L'équation polytropique
L'expérience de Rüchardt
La capacité thermique des
gaz
Principe de l’expérience :
Une masse oscille sur un volume de
gaz dans un tube de précision en
verre. L'oscillation est maintenue en
redirigeant le gaz qui s'échappe vers
l'intérieur du système. Le coefficient
adiabatique de plusieurs gaz est déterminé à partir de la périodicité de
l'oscillation.
Ce qu´il vous faut :
Oscillateur de gaz selon Flammersfeld
04368.00
1
Fiole jaugée, BORO 3.3, 1000 ml
36632.00
1
Flacon de décantation, 1000 ml
34175.00
1
Régulateur d´air
37003.00
1
Barrière optique avec compteur
11207.30
1
Ten measurements, each of about n = 300 oscillations, gave for the
adiabatic coefficients
Argon
␹ = 1.62 ± 0.09
Nitrogen
␹ = 1.39 ± 0.07
Carbon dioxide
␹ = 1.28 ± 0.08
Air
␹ = 1.38 ± 0.08
Alimentation 5 V DC/2.4 A avec fiches 4 mm
11076.99
1
Palmer
03012.00
1
Baguette de verre, AR-verre, en angle droit,
l = 85 + 60 mm, 10 pièces
36701.52
1
Bouchon caoutchouc, d = 22/17 mm, 1 trou
39255.01
1
Bouchon caoutchouc, d = 32/26 mm, 1 trou
39258.01
1
Objectifs :
Tube caoutchouc, di = 6 mm, l = 1 m
39282.00
2
Balance de précision à contrepoids, 101 g
44012.01
1
Pompe pour aquarium, 230 V AC
64565.93
1
Baromètre anéroïde
03097.00
1
Chronomètre de poche, 15 min. 0,1 s
03076.01
1
Déterminer le coefficient adiabatique χ de l'azote de l'air et du dioxyde de carbone (et également, si
possible, de l'argon) à partir de la périodicité de l'oscillation T de la
masse m sur un volume V de gaz.
Trépied PASS
02002.55
1
Tige carrée PASS, l = 400 mm
02026.55
1
Noix double -PASS-
02040.55
2
Pince universelle
37715.00
1
Soupape de réduction de pression, CO2 / He
33481.00
1
Soupape de réduction de pression, nitrogène
33483.00
1
Bouteille en acier pleine de CO2, 10 l
41761.00
1
Bouteille en acier pleine de nitrogène, 10 l
41763.00
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Détermination du coefficient adiabatique
des gaz – Oscillateur de Flammersfeld
P2320500
144 Expériences Travaux pratiques de Physique
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
LEP_3_F.qxd:LEP_3
12.04.2010
13:31 Uhr
Seite 145
Thermodynamique
Gaz parfait et réel
Effet Joule-Thomson
3.2.06.00
Pour en savoir plus sur …
Les gaz réels
L'énergie interne
La théorie de Gay-Lussac
L'étranglement
L'équation de Van der Waals
La force de Van der Waals
L'effet Joule-Thomson inverse
La température d'inversion
Principe de l’expérience :
Un courant de gaz est amené jusqu'à
un point d'étranglement au niveau
duquel le gaz (CO2 or N2) subit une
expansion adiabatique. Les différences de température établie de
part et d'autre de l'étranglement
sont mesurées à différentes pressions et les coefficients de JouleThomson des gaz en question sont
calculés.
Ce qu´il vous faut :
Appareil de Joule-Thomson
04361.00
1
Thermomètre , 4-2
13617.93
1
Sonde de température, Pt100
11759.01
2
Soupape de réduction de pression, CO2 / He
33481.00
1
Soupape de réduction de pression, nitrogène
33483.00
1
Clef pour bouteille en acier
40322.00
1
Bouteille en acier pleine, nitrogène, 10 l
41763.00
1
1
Bouteille en acier pleine, CO2, 10 l
41761.00
Chariot pour 2 bouteilles de gaz
41790.20
1
Collier de serrage pour diamètres 12-20
40995.00
2
Tube caoutchouc, pour expériences du vide, di = 8 mm
39288.00
2
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Effet Joule-Thomson
P2320600
Différentes températures mesurées au diverses pressions.
Objectifs :
1. Déterminer le coefficient de JouleThomson du CO2.
2. Déterminer le coefficient de JouleThomson du N2.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 145
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Seite 146
Thermodynamique
Calorimétrie, chaleur de friction
3.3.01-01 Capacité calorifique des métaux
Pour en savoir plus sur …
La température des mélanges
Le point d'ébullition
La loi de Dulong Petit
La vibration de réseau
L'énergie interne
La température de Debye
Principe de l’expérience :
Des échantillons chauffés sont placés dans un calorimètre rempli d'eau
à basse température. La capacité calorifique des échantillons est déterminée à partir de l'augmentation de
la température de l'eau.
Ce qu´il vous faut :
Calorimètre, 500 ml
04401.00
1
Corps métalliques, jeu de 3
04406.00
4
Pot en aluminium, 1 l
05933.00
1
Bruleur butane Labogaz
32178.00
1
Cartouche butane C 206 sans valve
47535.00
1
Baromètre anéroïde
03097.00
1
Thermomètre de précision au mercure, -10...+ 50°C
38033.00
1
Chronomètre numérique, 1/100 s
03071.01
1
Portable Balance, OHAUS CS 200
48916.93
1
Fil de pêche, d = 0,5 mm, l = 100 mm
02090.00
1
Triangle de fer, l = 60 mm
33278.00
1
Support trépied, d = 140 mm, h = 240 mm
33302.00
1
Becher, DURAN®, forme basse, 250 ml
36013.00
1
Becher, DURAN®, forme basse, 600 ml
36015.00
1
Billes de verre, 850 pièces, d = 6 mm
36756.25
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Capacité calorifique des métaux
P2330101
Température comme fonction du temps dans l´expérience de la méthode de
mélange a) acier, b) laiton, c) aluminium.
Objectifs :
1. Déterminer la capacité calorifique
du calorimètre en le remplissant
d'eau chaude et en déterminant
l'augmentation de température.
146 Expériences Travaux pratiques de Physique
2. Déterminer la capacité calorifique
spécifique de l'aluminium, du fer
et du laiton.
3. Vérifier la loi de Dulong Petit au
regard des résultats de ces expériences.
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Seite 147
Thermodynamique
Calorimétrie, chaleur de friction
Capacité calorifique des métaux avec Cobra3 3.3.01-11
Pour en savoir plus sur …
La température des mélanges
Le point d'ébullition
La loi de Dulong Petit
La vibration de réseau
L'énergie interne
La température de Debye
Principe de l’expérience :
Des échantillons chauffés sont placés dans un calorimètre rempli d'eau
à basse température. La capacité calorifique de l'échantillon est déterminée à partir de l'augmentation de
la température de l'eau.
Ce qu´il vous faut :
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
Logiciel Cobra3 Température
14503.61
1
Module de mesurage température NiCr-Ni, 330°C
12104.00
1
Immersion probe NiCr-Ni,-50/1000°C
13615.03
1
Pied en H PASS
02009.55
1
Tige de support, acier inoxydable 18/8, l = 600 mm
02037.00
2
Noix double
02043.00
2
Pince universelle
37718.00
2
Anneau avec noix, d = 10 cm
37701.01
1
Toile métallique, 160 x 160 mm
33287.01
1
Corps métalliques, jeu de 3
04406.00
3
Bruleur butane Labogaz
32178.00
1
Cartouche butane C 206 sans valve
47535.00
1
Chronomètre numérique, 1/100 s
03071.01
1
Portable Balance, OHAUS CS 200
48916.93
1
Objectifs :
Fil de pêche, d = 0,5 mm, l = 100 mm
02090.00
1
Calorimètre, 500 ml
04401.10
1
Becher, DURAN®, forme basse, 400 ml
36014.00
1
1. Déterminer la capacité calorifique
spécifique de l'aluminium, du fer
et du laiton.
Becher, DURAN®, forme basse, 600 ml
36015.00
1
Tige agitatrice
04404.10
1
Pipette, avec capuchon
64701.00
1
Pierres pour faciliter l´ébullition, 200 g
36937.20
1
Cours de la température dans le calorimètre.
Pour 180gr de fer (100°C) et 200 gr d´eau (température ambiante).
2. Vérifier la loi de Dulong Petit au
regard des résultats de ces expériences.
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Capacité calorifique des métaux avec Cobra3 P2330111
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Expériences Travaux pratiques de Physique 147
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Thermodynamique
Calorimétrie, chaleur de friction
3.3.02-00 Equivalent mécanique de la chaleur
Pour en savoir plus sur …
L'équivalence mécanique de
la chaleur
Le travail mécanique
L'énergie thermique
La capacité thermique
Le premier principe de la
thermodynamique
La capacité thermique
spécifique
Principe de l’expérience :
Dans cette expérience, un objet de
test en métal est mis en rotation et
chauffé sous l'effet du frottement
qu'entraîne une bande en matériau
synthétique tendue. L'équivalent mécanique de la chaleur pour le problème 1 est déterminé à partir du travail
mécanique défini et de l'augmentation de l'énergie thermique déduite
de l'augmentation de la température.
En supposant l'équivalence du travail
mécanique et de la chaleur, la capacité thermique spécifique est déterminée pour l'aluminium et le laiton.
Objectifs :
1. Déterminer l'équivalence mécanique de la chaleur.
2. Déterminer la capacité thermique
spécifique de l'aluminium et du
laiton.
Ce qu´il vous faut :
Appareil pour l´équivalent mécanique de la chaleur
04440.00
1
Cylindre de friction CuZn, 1.28 kg
04441.02
1
Cylindre de friction Al, 0.39 kg
04441.03
1
Tige carrée PASS, l = 250 mm
02025.55
1
Noix double PASS
02040.55
1
Dynamomètre de précision, 10.0 N
03060.03
1
Dynamomètre de précision, 100.0 N
03060.04
1
Chronomètre numérique, 1/100 s
03071.01
1
Pince de table PASS
02010.00
1
Pince universelle avec articulation
37716.00
1
Poids commercial, 1000 g
44096.70
1
Poids commercial, 5000 g
44096.81
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Equivalent mécanique de la chaleur
P2330200
Graphique Température-Temps pour un mesurage exemplaire.
148 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Seite 149
Thermodynamique
Transition d´état
Pression de vapeur d'eau à haute température 3.4.01-00
Pour en savoir plus sur …
Le point d'ébullition
La chaleur de vaporisation
L'équation de ClausiusClapeyron
La loi de Van't Hoff
Le cycle de Carnot
Principe de l’expérience :
De l'eau est chauffée dans une
chambre de compression fermée.
L'eau se vaporise dans une quantité
permettant que la pression dans la
chambre corresponde à tout moment
à la pression de la vapeur en fonction
de la température. La chaleur de vaporisation est déterminée à différentes températures à partir de la
mesure de la pression de la vapeur,
en fonction de la température.
Objectifs :
1. Mesurer la pression de la vapeur
de l'eau en fonction de la température.
2. Calculer la chaleur de vaporisation
à différentes températures à partir
des valeurs mesurées.
3. Déterminer le point d'ébullition à
une pression normale, par extrapolation.
Ce qu´il vous faut :
Groupe de vapeur haute pression
02622.10
Pâte thermo-conductrice, 50 g
03747.00
1
1
Appareil de chauffage
32246.93
1
Pipette, avec capuchon, long
64821.00
1
Trépied PASS
02002.55
1
Noix double
02043.00
1
Tige de support, acier inoxydable 18/8,
l = 250 mm, d = 10 mm
02031.00
1
Thermomètre de laboratoire, -10...+250°C
38065.00
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Pression de vapeur d'eau à haute
température
P2340100
Logarithme naturel pour le pression de vapeur p comme fonction du réciproque de la température (1/T): Tb = point d´ébullition à pression normale.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 149
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Thermodynamique
Transition d´état
3.4.02-00 Pression de vapeur d'eau à une température inférieure à 100°C
/ Chaleur molaire de vaporisation
Pour en savoir plus sur …
La pression
La température
Le volume
La vaporisation
La pression de vapeur
L'équation de ClausiusClapeyron
Principe de l’expérience :
La pression de vapeur de l'eau comprise entre 40°C et 85°C est étudiée.
Il apparaît que l'équation de Clausius-Clapeyron décrit la relation
unissant la température et la pression d'une manière adéquate. Une
valeur moyenne de la chaleur
d´évaporation de l'eau est déterminée.
Ce qu´il vous faut :
Manomètre -1.0...0.6 bar
03105.00
1
Thermomètre, -10...+110 °C
38005.02
2
Ballon, 100 ml, 3 cols, GL25, 2 x GL18
35677.15
1
Robinet en verre, 1 voie, en angle droit
36705.01
1
Pompe à vide à un étage
02750.93
1
Agitateur magnétique chauffant, 10 l
35731.93
1
Bâtonnet magnétique, cylindrique, l = 30 mm
46299.02
2
Baguette de verre 200 mm, d = 8 mm
64807.00
1
Joint pour GL 18, trou 8 mm, 10 pièces
41242.03
1
Tube caoutchouc, pour expériences du vide, di = 8 mm
39288.00
1
Tube caoutchouc, d = 12 mm
39285.00
1
Pied de support en “A” PASS
02005.55
1
Tige carrée PASS, l = 630 mm
02027.55
1
Tige de support avec trou, acier inoxydable,
l = 50 cm, Filetage M10
02022.20
1
Pince universelle avec articulation
37716.00
2
Noix double PASS
02040.55
2
Becher, DURAN®, forme basse, 400 ml
36014.00
1
Becher, DURAN®, forme basse, 600 ml
36015.00
1
Eau distillée, 5 l
31246.81
1
Représentation du Semi logarithme de la pression de la vapeur p comme
fonction de 1/T.
Objectifs :
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Pression de vapeur d'eau à moins de 100°C /
Chaleur molaire de vaporisation
P2340200
150 Expériences Travaux pratiques de Physique
1. Environ 250 ml d'eau déminéralisée sont portés à ébullition pendant plus ou moins 10 minutes
afin d'éliminer toutes traces de
gaz dissous. L'eau est ensuite refroidie jusqu'à atteindre la température ambiante.
2. Le flacon rond à trois goulots est
rempli d'eau jusqu'aux troisquarts d'eau dégazée et il est ensuite chauffé. A 35°C, l'espace audessus de l'eau contenue dans le
flacon rond est évacué. Si on
continue à chauffer le flacon, cela
provoque une hausse de la pression p et de la température t de
l'eau dans le flacon rond. p et t
sont alors lus par gradation de 5°C
jusqu'à atteindre un maximum de
t = 85°C.
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Thermodynamique
Transition d´état
Elévation du point d'ébullition 3.4.03-00
Pour en savoir plus sur …
La loi de Raoult
La loi d'Henry
Les constantes
ébullioscopiques
Le potentiel chimique
L'équation de
Gibbs-Helmholtz
Le facteur de concentration
Le degré de dissociation
Principe de l’expérience :
Le point d'ébullition d'une solution
est toujours plus élevé que celui d'un
solvant pur. La dépendance de la différence de température (point
d'ébullition élevé) vis-à-vis de la
concentration de la soluté peut être
déterminée à l'aide d'un appareil
adapté.
Ce qu´il vous faut :
Appareil d´élévation du point d´ébullition
Chauffe ballon pour ballon rond, 250 ml
Pince pour Chauffe ballon
Régulateur de puissance
Set balance de précision Sartorius CPA 623S et
logiciel de mesure, 230 V
Plateaux de pesage, carrés, 84 x 84 x 24 mm, 25 pièces
Thermomètre digital, 4-2
Sonde de température, Pt100
Gaine protectrices pour sonde de température, 2 pièces
Support Bensen, h = 750 mm
Noix double
Pince universelle
Ballon, 1 neck, 250 ml, GL25/14
Becher, DURAN®, forme haute, 250 ml
Joint pour GL 18, trou 8 mm, 10 pièces
Tuyau de silicone, d = 7 mm
Mortier et pilon, 150 ml, porcelaine
Pince pour tubes souples 15 mm
Cuillère avec bout spatule, l = 150 mm
Pissette, plastique, 500 ml
Presse-pilule pour calorimètre
Entonnoir, verre, d = 80 mm
Pasteur pipettes, l = 145 ml
Capuchons en caoutchouc, jeu de 10
Pierres pour faciliter l´ébullition, 200 g
Chlorure de sodium, 500 g
Urée, 250 g
Hydroquinone, 250 g
Glycérine, 250 ml
Eau distillée, 5 l
36820.00
49542.93
49557.01
32288.93
1
1
1
1
49224.88
45019.25
13617.93
11759.01
11762.05
37694.00
37697.00
37718.00
35812.15
36004.00
41242.03
39296.00
32604.00
43631.15
33393.00
33931.00
04403.04
34459.00
36590.00
39275.03
36937.20
30155.50
30086.25
30089.25
30084.25
31246.81
1
1
1
1
1
1
3
3
1
1
1
1
3
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Elévation du point d'ébullition
P2340300
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Exemple de mesurage: augmentation du point d´ébullition comme fonction
de la concentration du sel de table dans les solutions aqueuses.
Objectifs :
1. Mesurer l'élévation du point
d'ébullition en fonction de la
concentration du sel de table, de
l'urée et de l'hydroquinone.
2. Etudier
la
relation
entre
l'élévation du point d'ébullition et
le nombre de particules.
3. Déterminer la masse molaire de la
soluté à partir de la relation entre
l'élévation du point d'ébullition et
la concentration.
Expériences Travaux pratiques de Physique 151
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Seite 152
Thermodynamique
Transition d´état
3.4.04-00 Abaissement du point de congélation
Pour en savoir plus sur …
La loi de Raoult
Les constantes cryoscopiques
Le potentiel chimique
L'équation de
Gibbs-Helmholtz
Le facteur de concentration
Le degré de dissociation
Le facteur de Van't Hoff
La cryoscopie
Principe de l’expérience :
Le point de congélation d'une solution est plus bas que celui d'un solvant pur. La dépression du point de
congélation peut être déterminé expérimentalement à l'aide d'un appareil adapté (cryoscopie). Si les
constantes cryoscopiques du solvant
sont connues, la masse moléculaire
des substances dissoutes peut être
déterminée.
Ce qu´il vous faut :
Appareil pour l´abaissement du point de congélation
Joints pour GL 25, jeu de 10
Thermomètre digital, 4-2
Sonde de température, Pt100
Gaine protectrices pour sonde de température, 2 pièces
Presse-pilule pour calorimètre
Agitateur magnétique mini, plastique (ABS)
Noix double
Pince universelle
Becher, DURAN®, forme basse, 1000 ml
Pipette jaugée, 50 ml
Poire de pipette
Support Bensen, h = 1000 mm
Pissette, plastique, 500 ml
Bâtonnet magnétique, cylindrique, l = 15 mm
Balance de précision, Sartorius TE 153S
Chronomètre numérique, 1/100 s
Mortier et pilon, 70 ml, porcelaine
Cuillère avec bout spatule, l = 150 mm,
Mikrocuillère à spatule
Cuillère avec bout spatule, l = 150 mm, acier, large
Entonnoir, plastique, d = 50 mm
Plateaux de pesage, carrés, 84 x 84 x 24 mm, 25 pièces
Pasteur pipettes, l = 145 ml
Capuchons en caoutchouc, jeu de 10
Baguette Boro, BORO 3.3, l = 300 mm, d = 8 mm
Chlorure de sodium, 500 g
Hydroquinone, 250 g
Alcool dénaturé (Alcool à bruler), 1000 ml
36821.00
41243.03
13617.93
11759.01
11762.05
04403.04
47334.93
37697.00
37718.00
36017.00
36581.00
36592.00
37695.00
33931.00
46299.01
48832.93
03071.01
32603.00
1
1
1
2
1
1
1
2
2
1
1
1
1
1
1
1
1
2
33393.00
33398.00
36890.00
45019.25
36590.00
39275.03
40485.06
30155.50
30089.25
31150.70
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Abaissement du point de congélation
P2340400
152 Expériences Travaux pratiques de Physique
Courbe de refroidissement du mélange eau / sel de table (NaCl).
Objectifs :
1. Déterminer l'importance de la dépression du point de congélation
après avoir dissout un électrolyte
fort (NaCl) dans l'eau. En comparant la valeur expérimentale à la
valeur théorique prédite pour
cette concentration, déterminer le
nombre d'ions dans lequel
l'électrolyte se dissocie.
2. Déterminer la masse molaire apparente d'un non-électrolyte (hydroquinone) à partir de la valeur
de la dépression du point de
congélation.
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13:31 Uhr
Seite 153
Thermodynamique
Transport et diffusion
Loi de Stefan-Boltzmann avec amplificateur / avec Cobra3
3.5.01-01/15
Pour en savoir plus sur …
Le rayonnement du corps
noir
La force électromotrice
thermoélectrique
La dépendance thermique des
résistances
Principe de l’expérience :
Selon la loi de Stefan-Boltzmann,
l'énergie émise par un corps noir par
unité de surface et unité de temps
est proportionnelle à la puissance
"quatre" de la température absolue
du corps. La loi de Stefan-Boltzmann
est également valable pour les corps
dits "gris" dont la surface présente
un coefficient d'absorption indépendant de la longueur d'onde qui est
inférieur à l'unité. Dans cette expérience, le corps "gris" est représenté
par le filament d'une lampe incandescente dont l'émission d'énergie
est étudiée en fonction de la température.
Montage d’expérience P2350115 avec Cobra3
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2350115 avec Cobra3
Expérience P2350101 avec amplificateur
Banc optique à profil, l = 600 mm
08283.00
1
Pied réglable pour banc optique à profil
08284.00
2
Curseur pour banc optique à profil, h = 30 mm
08286.01
2
Amplificateur de mesurage universel
13626.93
1
Thermopile, Moll type
08479.00
1
1
Tube de protection pour thermopile
08479.01
1
1
Transformateur variable avec Redresseur
15 V~/12 V- , 5 A
13530.93
1
1
Douille E 14, sur tige
06175.00
1
1
Lampe à filament, 6 V/5 A
06158.00
3
3
Boîte de connexion
06030.23
1
1
Résistance 100 Ω 2%, 1W, G1
06057.10
1
1
Multimètre digital 2010
07128.00
3
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
4
3
4
Force électromotrice thermoélectrique comme fonction de la température absolue du filament.
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
2
Objectifs :
Embase PASS
02006.55
2
Mètre de démonstration, l = 1000 x 27 mm
03001.00
1
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
1. Mesurer la résistance du filament
de la lampe incandescente à température ambiante et vérifier la
résistance R0 du filament à zéro
degré centigrade.
Logiciel Cobra3 enregistreur universel
14504.61
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Loi de Stefan-Boltzmann avec amplificateur /
avec Cobra3
P23501 01/15
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
2. Mesurer la densité du flux
d'énergie de la lampe pour des
tensions de chauffage différentes.
Faire une lecture des courants de
chauffage correspondants et calculer la résistance du filament
correspondante. En présumant
une dépendance de deuxième
ordre de la température vis-à-vis
de la résistance du filament, la
température peut être calculée à
partir des résistances mesurées.
Expériences Travaux pratiques de Physique 153
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13:31 Uhr
Seite 154
Thermodynamique
Transport et diffusion
3.5.02-00 Conductivité thermique et électrique des métaux
Pour en savoir plus sur …
La conductivité électrique
La loi de Wiedmann-Franz
Le nombre de Lorenz
La diffusion
Le gradient de température
Le transport de chaleur
La chaleur spécifique
La mesure à quatre points
Principe de l’expérience :
La conductivité thermique du cuivre
et de l'aluminium est déterminée en
appliquant un gradient de température constant au flux thermique mesurée par un calorimètre.
La conductivité électrique du cuivre
et de l'aluminium est déterminée et
la loi de Wiedmann-Franz est testée
Objectifs :
1. Déterminer la capacité calorifique
du calorimètre dans un mélange
expérimental qui servira de test
préliminaire. Mesurer en fonction
du temps le réchauffement de
l'eau à une température de 0°C,
dans un calorimètre, suite à
l'action de la température ambiante.
2. Commencer par établir un gradient de température constant
dans une tige de métal en utilisant
deux réservoirs à chaleur (eau
bouillante et eau glacée). Après
avoir retiré les morceaux de glace,
mesurer le réchauffement de l'eau
froide en fonction du temps et déterminer la conductivité thermique de la tige de métal.
Ce qu´il vous faut :
Calorimètre, 500 ml
04401.10 1
Récipient de calorimètre avec raccord pour transfère de chaleur 04518.101
Tube de transfère de chaleur, Cu
04518.11 1
Tube de transfère de chaleur, Al
04518.12 1
Agitateur magnétique mini, plastique (ABS)
47334.93 1
Pâte thermo-conductrice, 50 g
03747.00 1
Sac de gaze
04408.00 1
Rhéostats, 10 Ω, 5.7 A
06110.02 1
Thermoplongeur, 300 W, 220-250 VDC/AC
05947.93 1
Thermomètre digital, 4-2
13617.93 1
Sonde de température, Pt100
11759.01 1
Sonde de température de surface Pt 100
11759.02 2
Chronomètre numérique, 1/100 s
03071.01 1
Trépied PASS
02002.55 1
Pince de table PASS
02010.00 1
Tige carrée PASS, l = 630 mm
02027.55 1
Tige carrée PASS, l = 1000 mm
02028.55 1
Pince universelle
37715.00 4
Noix double PASS
02040.55 6
Block de support 105 x 105 x 57 mm
02073.00 1
Becher, DURAN®, forme basse, 400 ml
36014.00 1
154 Expériences Travaux pratiques de Physique
3. Déterminer la conductivité électrique du cuivre et de l'aluminium
en enregistrant la caractéristique
courant-tension.
4. Tester la loi de Wiedmann-Franz.
Graphique: Chaleur de l´environnement au fil du temps.
Pour la conductivité électrique il vous faut :
Transformateur à gradin 14 VAC/12 VDC, 5 A
Multimètre digital 2010
Amplificateur de mesurage universel
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
13533.93
07128.00
13626.93
07361.01
07361.04
1
2
1
4
4
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Conductivité thermique et électrique
des métaux
P2350200
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
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13:31 Uhr
Seite 155
Thermodynamique
Thermodynamique appliquée
Collecteur de rayons solaires 3.6.01-00
Pour en savoir plus sur …
L'absorption
Le rayonnement de chaleur
L'effet de serre
La convection
La conduction de la chaleur
Les équations relatives aux
capteurs
L'efficacité
Le plafond d'énergie
Principe de l’expérience :
Le capteur de rayons solaires est illuminé à l'aide d'une lampe halogène
dont l'intensité lumineuse est
connue. L'énergie calorifique absorbée par le capteur peut être calculée
à partir du débit volumique et de la
différence de température de l'eau à
l'entrée et à la sortie de l'absorbeur,
pour autant que la température à la
sortie reste quasi constante en libérant l'énergie vers un réservoir.
L'efficacité du capteur est déterminée à partir des données ainsi récol-
Ce qu´il vous faut :
Panneau solaire
06753.00
1
Thermomètre de laboratoire, -10...+100°C
38056.00
2
Thermomètre de laboratoire, -10...+110 °C
38060.00
1
No.
1.1
Glass
plate
Light
+*
–
Cold
air
–
␽e
␽a – ␽e
C
K
␩
%
≈ 5
2.5
15
29
0
Pompe de circulation avec débitmètre
06754.01
1
1.2
–*
–
–
≈ 5
5.0
Alimentation 0-12 V DC/ 6 V, 12 V AC
13505.93
1
2.1
+
+
–
≈ 20
11.0
64
Échangeur de chaleur
06755.00
1
2.2
–
+
–
≈ 20
12.5
73
Support pour Panneau solaire
06757.00
1
3.1
+
+
–
≈ 50
8.0
47
Thermoplongeur, 1000 W, 220-250 V
04020.93
1
3.2
–
+
+
≈ 50
8.0
47
Lampe halogène 1000 W
08125.93
1
3.3
+
+
–
≈ 50
6.0
35
Soufflerie chaud / froid, 1700 W
04030.93
1
3.4
–
+
+
≈ 50
3.0
17
Trépied PASS
02002.55
2
Tige carrée PASS, l = 250 mm
02025.55
2
Noix double PASS
02040.55
2
Pince universelle
37718.00
1
Becher, DURAN®, forme haute, 2000 ml
36010.00
1
Becher, DURAN®, forme basse, 5000 ml
36272.00
1
Tuyau de gaz de sécurité, DVGW, l = 1000 mm
39281.10
3
Décamètre, l = 2 m
09936.00
1
Chronomètre numérique, 1/100 s
03071.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Collecteur de rayons solaires
P2360100
* This series of measurements without rear insulation
Température de l´eau et efficience du collecteur sous diverses conditions
expérimentales, m· = 100 cm3/min, qi = 1 kW/m2, A = 0 · 12 m2.
tées. La mesure se fait à partir de
plusieurs capteurs et différentes
températures d'absorbeurs.
Objectifs :
Déterminer l'efficacité du capteur de
rayons solaires dans différentes
conditions expérimentales.
1. Absorption de l'énergie provenant
de l'environnement (20°C) sans
éclairement par le soleil ou par
une lampe halogène, la température de l'eau à l'entrée de
l'absorbeur ␽e ≈ 5°C.
1.1 Absorbeur avec isolation et
plaque de verre (capteur complet)
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
1.2 Absorbeur
d'énergie)
seul
(plafond
2. Eclairement avec une lampe halogène. Température de l'eau qe
≈ 20°C.
2.1 Capteur complet
2.2 Capteur sans plaque de verre
3. Eclairement avec une lampe halogène. Température de l'eau qe
≈ 50°C.
3.1 Capteur complet
3.2 Capteur complet, avec projection d'un jet d'air froid
3.3 Capteur sans plaque de verre
3.4 Capteur sans plaque de verre,
avec projection d'un jet d'air
froid
Expériences Travaux pratiques de Physique 155
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Thermodynamique
Thermodynamique appliquée
3.6.02-00 Pompe à chaleur
Pour en savoir plus sur …
Le réfrigérateur
Le compresseur
La valve de limitation de débit
Le cycle
La vaporisation
La condensation
La pression de vapeur
L'enthalpie de vaporisation
Principe de l’expérience :
Les pressions et les températures
dans le circuit d'une pompe à chaleur
à compression électrique sont mesurées en fonction du temps lorsqu'il
s'agit d'une pompe à chaleur eau/
eau.
L'énergie prélevée et libérée est calculée à partir du chauffage et du refroidissement de deux réservoirs
d'eau. Lorsque la pompe est actionnée comme une pompe à chaleur
air/eau, le coefficient de performance est déterminé pour différentes
températures du vaporisateur.
Ce qu´il vous faut :
Pompe à chaleur type à compression
04370.88
1
Thermomètre de laboratoire, -10...+100°C
38056.00
4
Thermomètre de laboratoire, -10...+110 °C
38060.00
2
Pâte thermo-conductrice, 50 g
03747.00
1
Soufflerie chaud / froid, 1700 W
04030.93
1
Chronomètre numérique, 1/100 s
03071.01
1
Trépied PASS
02002.55
1
Tige carrée PASS, l = 250 mm
02025.55
1
Pince universelle avec articulation
37716.00
1
Noix double PASS
02040.55
1
Becher, DURAN®, forme haute, 2000 ml
36010.00
1
Baguette, BORO 3.3, l = 300 mm, d = 7 mm
40485.05
2
Mètre travail / puissance
13715.93
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Pompe à chaleur
P2360200
Température à l´entrée et à la sortie du vaporisateur ⌰Vi (쐌), ⌰Vo (왌) et du
condensateur ⌰Ci (쐌), ⌰Co (왌) comme fonction du temps d´opération ;
courbes continuelles : température dans les réservoirs d´eau.
Objectifs :
1. Pompe à chaleur eau/eau :
Mesurer la pression et la température dans le circuit et dans les réservoirs d'eau alternativement du
côté du condensateur et du côté
du vaporisateur. Calculer l'énergie
prélevée et libérée ainsi que la
concentration du volume dans le
circuit et l'efficacité volumétrique
du compresseur.
2. Pompe à chaleur air/eau :
Mesurer la température du vaporisateur et la température du réser156 Expériences Travaux pratiques de Physique
voir d'eau du côté du condensateur
selon différents modes d'opération,
du côté du vaporisateur,
2.12 avec le courant d'air froid
2.2 avec le courant d'air chaud
2.3 sans ventilateur.
Si un mesureur de puissance est disponible, la puissance électrique
consommée par le compresseur peut
être déterminée et le coefficient de
performance calculé.
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Thermodynamique
Thermodynamique appliquée
Isolation thermique / conduction thermique 3.6.03-00
Pour en savoir plus sur …
La transition thermique
Le transfert thermique
La conductivité thermique
La radiation thermique
L'effet de serre
La capacité thermique
La réduction de l'amplitude
thermique
Principe de l’expérience :
Une maison témoin dont les murs latéraux sont remplaçables est utilisée
pour déterminer les coefficients de
transition thermique (valeurs k) de
différents murs et fenêtres et pour
établir la conductivité thermique de
différents matériaux. Pour cela, la
température à l'intérieur et à
l'extérieur des murs est mesurée à
une température de l'air intérieure et
extérieure constante (à l'état
d'équilibre).
En présence d'une structure de mur
multicouche, la différence de tempé-
Ce qu´il vous faut :
Maison à haute isolation
04507.93
1
Régulateur thermique pour Maison à haute isolation
04506.93
1
Cloisons en mousse de plastique, jeu de 5
44536.02
1
Douille céramique E27 avec réflecteur, interrupteur,
fiche de sécurité
06751.01
1
Lampe à filament avec réflecteur, 230 V/120 W
06759.93
1
Cobra4 Mobile Link
12620.55
2
Cobra4 Sensor-Unit 2 x Temp NiCr-Ni
12641.00
2
Thermocouple NiCr-Ni, max. 500°C, simple
13615.02
4
Trépied PASS
02002.55
1
Chronomètre numérique, 1/100 s
03071.01
1
Noix double PASS
02040.55
1
Chargeur rapide pour les piles de types accumulateurs,
110...240 V
07929.99
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Isolation thermique / conduction thermique P2360300
Résistance à la transmission de chaleur 1/k comme fonction de l´épaisseur
des murs d.
rature sur une couche est proportionnelle à la résistance de la transmission thermique. La capacité thermique du matériau du mur a une incidence sur la température du mur
lorsque l'on chauffe la pièce et sur
l'exposition temporaire aux radiations solaires.
Objectifs :
1. Mesurer et interpréter la température de l'eau pendant le chauffage
et pendant l'éclairage externe des
murs.
2. Déterminer la conductivité thermique du bois et du polystyrène.
3. Déterminer les valeurs k du verre
ordinaire et des vitrages isolants
ainsi que des murs en bois de différentes épaisseurs, des murs
contenant du bois, du polystyrène
ou des couches creuses.
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Thermodynamique
Thermodynamique appliquée
3.6.04-01/15 Moteur Stirling avec oscilloscope / avec Cobra3
Pour en savoir plus sur …
Le premier et le deuxième
principe de la thermodynamique
Les cycles réversibles
Les transformations isochores
et isothermiques
Les lois régissant les gaz
L'efficacité
Le moteur Stirling
La conversion d'énergie
La pompe thermique
Principe de l’expérience :
Le moteur Stirling est soumis à une
charge au moyen d'un mesureur de
couple réglable ou d'un générateur
couplé. La fréquence de rotation et
les modifications de température du
moteur Stirling sont observées.
L'énergie et la puissance mécaniques
effectives, ainsi que la puissance
électrique effective, sont évaluées en
fonction de la fréquence de rotation.
La quantité d'énergie convertie en
Montage d’expérience P2360415 avec Cobra3
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2360415 avec Cobra3
Expérience P2360401 avec oscilloscope
Moteur Stirling, transparent
04372.00
Unité Moteur/Générateur
04372.01
Torque mètre
04372.02
Cheminé pour moteur sterling
04372.04
Mètre pour moteur sterling, PVNT
04371.97
Unité de capteur PVN pour Moteur sterling
04371.00
Seringue 20 ml, Luer, 10 pièces
02591.03
Rhéostats, 330 Ω, 1.0 A
06116.02
Multimètre digital 2010
07128.00
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm 07361.01
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
Oscilloscope 30 MHz, 2 canaux
11459.95
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
Thermocouple NiCr-Ni, gaine micro
13615.01
Cylindre, PP, 50 ml
36628.01
Alcool dénaturé (alcool à brûler), 1000 ml
31150.70
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
07542.27
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
Logiciel Cobra3 enregistreur universel
14504.61
PC, Windows® XP ou supérieur
Accessoires facultatifs pour le fonctionnement du moteur solaire
Accessoire pour fonctionnement su moteur solaire
04372.03
Pied de support en “A” PASS
02005.55
Noix articulée
02045.00
Tige de support, acier inoxydable, l = 500 mm
02032.00
Accessoires facultatifs pour fonctionnement de la pompe à chaleur
Alimentation
13505.93
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
3
1
2
2
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
1
2
1
1
1
travail par cycle peut être déterminée à l'aide d'un diagramme pV.
L'efficacité du moteur Stirling peut
être évaluée.
Objectifs :
1
1
1
1
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Moteur Stirling avec oscilloscope /
P23604 01/15
avec Cobra
158 Expériences Travaux pratiques de Physique
Pression en fonction du volume pour le procès Sterling.
1. Déterminer l'efficacité thermique
du brûleur.
2. Etalonner le capteur.
3. Calculer l'énergie totale produite
par le moteur en déterminant
l'aire du cycle sur l'écran de
l'oscilloscope à l'aide de papier
transparent et de papier millimétré.
4. Evaluer le travail mécanique par
révolution et calculer la puissance
mécanique fournie en fonction de
la fréquence de rotation grâce à
un mesureur de couple.
5. Evaluer la puissance électrique
fournie en fonction de la fréquence de rotation.
6. Evaluer l'efficacité.
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Électricité
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14:56 Uhr
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4
Électricité
Table des matières
4.1
Courants stationnaires
4.3
Champ magnétiques
4.1.01-01
Mesure de basses résistances
4.3.01-00
Champ magnétique terrestre
4.1.01-15
Etude de la loi d'Ohm à l'aide du module générateur de fonction
4.3.02-01/15
Champ magnétique de bobines simples - Loi de Biot-Savart
4.1.02-00
Pont de Wheatstone
4.3.03-01/15
Champ magnétique d'une paire de bobines dans la configuration
de Helmholtz / avec Cobra3
4.1.03-00
Résistance interne et adaptation de sources de tension
4.1.04-01/15
Dépendance en température des différents Résistances et diodes
avec multimètre / avec Cobra3
4.3.04-00
Moment magnétique dans un champ magnétique
4.3.05-00
Champ magnétique à l'extérieur d'un conducteur rectiligne
Balance de courant / force agissant sur un conducteur parcouru
par un courant (force de Lorentz) avec ampèremètre /
avec Cobra3
4.3.06-00
Champ magnétique à l'intérieur d'un conducteur
4.1.06-01/15
4.1.07-00
Thermo-générateur à semi-conducteurs
4.1.08-00
Pompe à chaleur Peltier
4.3.07-11
Hystérésis ferromagnétique avec interface PC
4.3.08-00
Magnétostriction avec l'interféromètre de Michelson
4.4
Électrodynamique
4.1.09-01
Caractéristiques d'une cellule solaire
4.4.01-00
4.1.09-15
Courbes caractéristiques de semi-conducteurs
4.4.02-01/15
Induction magnétique avec compteur / avec Cobra3
4.1.11-00
Caractéristiques et efficacité de cellules à combustible PEM et
d'un appareil pour électrolyse PEM
4.4.03-01/11
Inductance de solénoïdes avec oscilloscope /
avec le module FG (Cobra3)
4.1.12-00
La loi de Faraday (électrolyse)
4.4.04-01/11
4.1.13-15
Conducteurs de second ordre-Electrolyse avec module générateur
de fonction
Bobine dans un circuit AC avec oscilloscope /
avec le module FG (Cobra3)
4.4.05-01/15
Condensateur dans un circuit AC avec oscilloscope /
avec le module FG (Cobra3)
4.2
Transformateur
Champs électriques
4.4.06-01/11
Circuit RLC avec multimètre / avec le module FG (Cobra3)
4.2.01-00
Champs électriques et potentiels dans les condensateurs plats
4.4.07-00
Circuits redresseurs
4.2.02-01
Charge et décharge d'un condensateur
4.4.08-00
Filtres RC (pont de Wien-Robinson)
4.2.02-15
Charge et décharge d'un condensateur avec Cobra3
4.4.09-01/15
4.2.03-00
Détermination de la capacité de sphères métalliques et de
condensateurs sphériques
Filtres passe-haut et passe-bas avec oscilloscope /
avec le module FG (Cobra3)
4.4.10-00
Pont de mesure RLC
4.2.04-01
Loi de Coulomb
4.4.11-00
4.2.04-15
Loi de Coulomb avec Cobra3
Résistance, angle de phase et puissance dans des circuits à
courant continu
4.2.05-00
Potentiel de Coulomb et champ électrique de sphères métalliques
4.4.12-11
Etude de la variation rapide d'induction avec Cobra3
4.2.06-00
Constante diélectrique de différents matériaux
160 Expériences Travaux pratiques de Physique
4.5
Oscillations et ondes électromagnétiques
4.5.02-00
Circuits oscillants couplés
4.5.04-00
Interférence de micro-ondes
4.5.05-00
Diffraction de micro-ondes
4.5.06-00
Diffraction et polarisation de micro-ondes
4.5.08-00
Champ d'émission d'un cornet - micro-ondes
4.5.09-00
Réflexion totale des micro-ondes
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
LEP_4_F.qxd:LEP_4.indd
12.04.2010
14:57 Uhr
Seite 161
Électricité
Courants stationnaires
Mesure de basses résistances 4.1.01-01
Pour en savoir plus sur …
La loi d'Ohm
La résistivité
La résistance de contact
La conductivité
La méthode de mesure à
quatre fils
Principe de l’expérience :
Les résistances de plusieurs conducteurs à courant continu sont déterminées en enregistrant la caractéristique courant/tension. La résistivité
de tiges en métal et la résistance de
contact de fils de connexion sont
calculées.
Ce qu´il vous faut :
Tube de transfert de chaleur, Cu
04518.11
1
Tube de transfert de chaleur, Al
04518.12
1
Amplificateur de mesurage universel
13626.93
1
Multimètre digital 2010
07128.00
2
Alimentation 0-12 V DC/ 6 V, 12 V AC
13505.93
1
Boîte de connexion
06030.23
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 10 cm
07359.02
2
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 25 cm
07360.01
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 25 cm
07360.04
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 75 cm
07362.02
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 200 cm
07365.02
2
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Mesure de basses résistances
P2410101
Courant/Voltage caractéristiques d´une barre de cuivre et d´une barre
d´aluminium.
Objectifs :
1. Représenter graphiquement la
caractéristique courant/tension de
tiges en métal (cuivre et aluminium) et calculer leur résistivité.
2. Déterminer la résistance de plusieurs fils de connexion en représentant graphiquement leur
caractéristique courant/tension et
en calculant leur résistance de
contact.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 161
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Électricité
Courants stationnaires
4.1.01-15 Etude de la loi d'Ohm à l'aide du module générateur de fonction
Pour en savoir plus sur …
La loi d'Ohm
La résistivité
La résistance de contact
La conductivité
La puissance et le travail
Principe de l’expérience :
La résistance électrique des métaux
purs augmente avec l'élévation de la
température. La corrélation entre la
tension et le courant doit être mesurée à l'aide de la température interne
et de résistances dépendantes.
Déterminer le travail et la puissance
d'une ampoule incandescente.
Ce qu´il vous faut :
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
2
Module de mesurage Générateur de fonction
12111.00
1
Boîte de connexion
06030.23
1
Résistance 100 Ω, 1W, G1
39104.63
1
Résistance 220 Ω, 1W, G1
39104.64
1
Résistance 330 Ω, 1W, G1
39104.13
1
Douille E 10, G1
17049.00
1
Lampe à filament, 12 V/0.1 A
07505.03
1
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
2
Logiciel Cobra3 PowerGraph
14525.61
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Etude de la loi d'Ohm à l'aide du module
générateur de fonction
P2410115
Courant, pouvoir électrique et travail d´une ampoule incandescente.
Objectifs :
1. Représenter graphiquement la
caractéristique courant/tension
des résistances d'Ohm et des
métaux purs et calculer leur résistivité.
2. Déterminer la résistance de plusieurs fils de connexion en représentant graphiquement leur
caractéristique courant/tension et
en calculant la résistance de
contact.
3. Déterminer le travail et la puissance d'une ampoule incandescente en fonction de la tension
appliquée.
162 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Électricité
Courants stationnaires
Pont de Wheatstone 4.1.02-00
Pour en savoir plus sur …
Les lois de Kirchhoff
Le conducteur
Le circuit
La tension
La résistance
Le montage en parallèle
Le montage en série
Principe de l’expérience :
Le pont de Wheatstone est utilisé
pour déterminer la valeur de résistances inconnues. La résistance
totale des résistances connectées en
parallèles et en série est mesurée.
Ce qu´il vous faut :
Fil de résistance sur platine
06108.00
1
Pont de Wheatstone simple
07182.00
1
Boîte de connexion
06030.23
1
Résistance 10 Ω, 1W, G1
39104.01
1
Résistance 100 Ω, 1W, G1
39104.63
1
Résistance 150 Ω, 1W, G1
39104.10
1
Résistance 330 Ω, 1W, G1
39104.13
1
Résistance G1, 680 Ω, 1 W
39104.17
1
Résistance 1 kΩ, 1W, G1
39104.19
1
Résistance 4.7 kΩ, 1W, G1
39104.27
1
Résistance 10 kΩ, 1W, G1
39104.30
1
Résistance 15 kΩ, 1W, G1
39104.32
1
Résistance G1, 82 kΩ, 1 W
39104.40
1
Résistance 100 kΩ, 1W, G1
39104.41
1
Alimentation 5 V-/1 A, +/- 15 V
13502.93
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 50 cm
07361.02
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
2
Résistance 1 Ω 2%, 2W, G1
06055.10
1
Résistance 2 Ω 2%, 2W, G1
06055.20
1
Résistance 5 Ω 2%, 2W, G1
06055.50
1
Résistance d´un fil conducteur comme fonction de son radius r.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Pont de Wheatstone
P2410200
Objectifs :
1. Déterminer les résistances inconnues
Déterminer la résistance totale
4. Déterminer la résistance d'un
câble en fonction de sa section
transversale.
2. des résistances en série,
3. des résistances en parallèle.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 163
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Électricité
Courants stationnaires
4.1.03-00 Résistance interne et adaptation de sources de tension
Pour en savoir plus sur …
La source de tension
La force électromotrice
(f.é.m)
La tension aux bornes
Le fonctionnement à vide
Le court-circuit
La loi d'Ohm
Les lois de Kirchhoff
L'adaptation de puissance
Principe de l’expérience :
La tension aux bornes d'une source
de tension et le courant dépendent
tous deux de la charge, c'est-à-dire
de la résistance externe. La tension
aux bornes est mesurée en fonction
du courant et à partir de cette tension mesurée, la résistance interne et
de la tension à vide de la source de
tension sont déterminées et la puissance est graphiquement représentée.
Ce qu´il vous faut :
Boîtier de pile
06030.21
1
Pile, 4.5 V
07496.01
1
Alimentation 5 V DC/2,4 A avec fiches 4 mm
11076.99
1
Rhéostats, 10 Ω, 5.7 A
06110.02
1
Rhéostats, 100 Ω, 1.8 A
06114.02
1
Multimètre digital 2010
07128.00
2
Double douille, la paire rouge et noire
07264.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
3
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
2
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Résistance interne et adaptation de sources
de tension
P2410300
Graphique du pouvoir électrique d´une source de voltage.
Objectifs :
1. Mesurer la tension aux bornes Ut
de plusieurs sources de tension en
fonction du courant, en variant la
résistance externe Re, et calculer la
tension à vide U0 et la résistance
interne Ri.
1.1 pile ultramince
1.2 alimentation électrique
1.2.1 puissance de tension
alternative
1.2.2 puissance de tension
continue
164 Expériences Travaux pratiques de Physique
2. Mesurer directement la tension à
vide de la pile ultramince (sans
résistance externe) et sa résistance interne (par adaptation de
puissance Ri = Re).
3. Déterminer le diagramme de puissance à partir de la relation entre
la tension aux bornes et le courant, comme illustré par la pile
ultramince.
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Électricité
Courants stationnaires
Dépendance en température des différents Résistances et diodes avec multimètre 4.1.04-01/15
/ avec Cobra3
Pour en savoir plus sur …
La résistance à couche de
carbone
La résistance à couche
métallique
La résistance PTC
La résistance à coefficient
de température négatif
La diode Z
L'effet d'avalanche
L'effet Zener
La génération de porteurs
de charges
Le parcours libre
La règle de Mathie
Principe de l’expérience :
La dépendance thermique d'un paramètre électrique (résistance, tension
à l'état passant, tension de blocage)
de différents composants est déterminée. Pour cela, une sonde à
immersion est immergée dans un
bassin d'eau et la résistance est
mesurée à des intervalles de température réguliers.
Montage d’expérience P2410401 avec multimètre
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2410415 avec FG-Module
Expérience P2410401 avec multimètre
Échantillons à immersion pour détermination CT
07163.00
1
1
Thermostat à immersion TC10
08492.93
1
1
Set d´accessoires pour TC10
08492.01
1
1
Cuve pour thermostat, en macrolon, 6 l.
08487.02
1
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Alimentation 0-12 V DC/6 V, 12 V AC
13505.93
1
Cobra3, capteur –20…110°C
12120.00
1
Résistance 2.2 kΩ, 1W, G1
39104.23
Résistance 4.7 kΩ, 1W, G1
39104.27
1
Boîte de connexion
06030.23
1
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
1
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
2
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
2
2
1
Graphique de résistances.
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Logiciel Cobra3 PowerGraph
14525.61
1
Module de mesurage Générateur de fonction
12111.00
1
Objectifs :
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
2
PC, Windows® XP ou supérieur
1. Mesurer la dépendance thermique
de la résistance de différents composants électriques.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Dépendance en température des différents Résistances et
diodes avec multimètre / avec Cobra3
P24104 01/15
2. Mesurer la dépendance thermique
de la tension à l'état passant de
diodes semi-conductrices.
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3. Mesurer la dépendance thermique
de la tension de l'effet Zener et de
l'effet d'avalanche.
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Électricité
4.1.06-01/15
Courants stationnaires
Balance de courant / force agissant sur un conducteur parcouru par un courant
(force de Lorentz) avec ampèremètre / avec Cobra3
Pour en savoir plus sur …
Le champ magnétique
uniforme
L'induction magnétique
(auparavant appelée densité
du flux magnétique)
La force de Lorentz
Les charges en mouvement
Le courant
Principe de l’expérience :
La force agissant sur la boucle d'un
conducteur porteur de courant dans
un champ magnétique uniforme
(force de Lorentz) est mesurée à
l'aide d'une balance.
Montage d’expérience P2410615 avec Cobra3
Les boucles du conducteur sont
ensuite retirées de la balance et la
force de Lorentz est déterminée en
fonction du courant et de l'induction
magnétique. Le champ magnétique
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2410615 avec Cobra3
Expérience P2410601 avec ampèremètre
Ampèremètre 1/5 A DC
Trépied PASS
Tige carrée PASS, l = 1000 mm
Noix double PASS
Balance LGN 310, sur tige
Pièces polaires, rectangulaires, la paire
Boucle de fil, l = 12,5 mm, n = 1
Boucle de fil, l = 25 mm, n = 1
Boucle de fil, l = 50 mm, n = 2
Boucle de fil, l = 50 mm, n = 1
Noyau, en U, feuilleté
Base pour noyau
Bobine, 900 spires
Ruban métallique avec fiches
Distributeur
Redresseur en pont, 30 VAC/1 ADC
On/Off interrupteur
Alimentation universelle
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 10 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 25 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 25 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 100 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 100 cm
Support base, variable
Noix double
Tige de support, acier inoxydable 18/8, l = 1000 mm
Cobra3 unité de base, USB
Module Newton
Capteur Newton
Cobra3 capteur de courant 6 A
Logiciel Cobra3 PowerGraph
Alimentation 12 V/2 A
PC, Windows® XP ou supérieur
07038.00
02002.55
02028.55
02040.55
11081.01
11081.02
11081.05
11081.06
11081.07
11081.08
06501.00
06508.00
06512.01
06410.00
06024.00
06031.10
06034.01
13500.93
07359.01
07360.01
07360.04
07361.01
07361.04
07363.01
07363.04
02001.00
02043.00
02034.00
12150.50
12110.00
12110.01
12126.00
14525.61
12151.99
2
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
2
1
1
1
1
1
2
2
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
2
1
1
1
1
1
2
2
1
1
1
1
2
1
1
1
1
2
1
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Balance de courant (force de Lorentz)
avec ampèremètre / avec Cobra3
P24106 01/15
166 Laboratory Experiments, Physics
Force de Lorentz F comme fonction du courent IL dans la boucle du conducteur.
uniforme est généré par un électroaimant. L'induction magnétique peut
être modifiée avec la bobine
d'intensité.
Objectifs :
1. La direction de la force est déterminée en fonction du courant et
de la direction du champ magnétique.
2. La force F est mesurée, en fonction du courant IL dans la boucle
conductrice, avec une induction
magnétique constante B et pour
des boucles de conducteur de
différentes tailles. L'induction
magnétique sera calculée.
3. La force F est mesurée, en fonction de la bobine d'intensité IM,
pour une boucle de conducteur.
Dans les mesures prises en considération, l'induction magnétique
B est, avec une précision suffisante, proportionnelle à la bobine
d'intensité IM.
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Électricité
Courants stationnaires
Thermo-générateur à semi-conducteurs 4.1.07-00
Pour en savoir plus sur …
L'effet Seebeck
(effet thermoélectrique)
La force électromotrice thermoélectrique
L'efficacité
Le coefficient de Peltier
Le coefficient de Thomson
Le coefficient de Seebeck
La conservation directe de
l'énergie
Les équations de Thomson
Principe de l’expérience :
Dans un générateur thermique à
semi-conducteur, la tension à vide et
le courant de court-circuit sont
mesurés en fonction de la différence
de température. La résistance
interne, le coefficient de Seebeck et
l'efficacité sont déterminés.
Ce qu´il vous faut :
Thermo-générateur
04366.00
1
Échangeur de chaleur de fluides
04366.01
2
Pâte thermo-conductrice, 50 g
03747.00
1
Boîte de connexion
06030.23
1
Rhéostats, 33 Ω, 3.1 A
06112.02
1
Voltmètre 0.3...300 V-, 10...300 V~
07035.00
1
Ampèremètre 1/5 A DC
07038.00
1
Chronomètre numérique, 1/100 s
03071.01
1
Thermostat à immersion TC10
08492.93
1
Set d´accessoires pour TC10
08492.01
1
Cuve pour thermostat, en macrolon, 6 l.
08487.02
1
Thermomètre de laboratoire, -10...+100°C
38056.00
1
Thermomètre de précision au mercure, -10...+ 50°C
38033.00
1
Résistance 2 Ω 2%, 2W, G1
06055.20
1
Tube caoutchouc, di = 6 mm, l = 1 m
39282.00
4
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
3
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
2
Résistance 1 Ω 2%, 2W, G1
06055.10
1
Résistance 5 Ω 2%, 2W, G1
06055.50
1
Résistance 10 Ω 2%, 2W, G1
06056.10
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Thermo-générateur à semi-conducteurs
P2410700
Pouvoir électrique généré comme fonction de la différence de température.
Objectifs :
1. Mesurer la tension à vide Uo et le
courant de court-circuit Is à plusieurs différences de température
et déterminer le coefficient de
Seebeck.
2. Mesurer le courant et la tension à
une différence de température
constante, mais avec différentes
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résistances de charge. Déterminer
la résistance interne Ri à partir
des valeurs mesurées.
3. Déterminer l'efficacité de la
conversion d'énergie à partir de la
quantité de chaleur consommée et
de l'énergie électrique produite
par unité de temps.
Laboratory Experiments, Physics 167
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Électricité
Courants stationnaires
4.1.08-00 Pompe à chaleur Peltier
Pour en savoir plus sur …
L'effet Peltier
Le caloduc
La force électromotrice
thermoélectrique
Le coefficient de Peltier
La capacité de refroidissement
Le pouvoir calorifique
L'évaluation de l'efficacité
Le coefficient de Thomson
Le coefficient de Seebeck
Les équations de Thomson
La conduction thermique
La convection
La ventilation forcée
L'effet Joule
Principe de l’expérience :
La capacité de réfrigération, le pouvoir calorifique et l'évaluation de
l'efficacité d'une pompe à chaleur de
Peltier sont déterminés dans différentes conditions de fonctionnement.
Ce qu´il vous faut :
Thermo-générateur
04366.00
1
Échangeur de chaleur de fluides
04366.01
1
Radiateur
04366.02
1
Bobine de chauffage avec douilles
04450.00
1
Distributeur
06024.00
1
Résistance, 33 Ω, 3.1 A
06112.02
1
Fiches de connexion, jeu de 2
07278.05
1
Alimentation universelle
13500.93
1
Multimètre digital 2010
07128.00
4
Chronomètre numérique, 1/100 s
03071.01
1
Soufflerie chaud / froid, 1700 W
04030.93
1
Thermomètre de laboratoire, -10...+100°C
38056.00
1
Thermomètre de précision au mercure, -10...+ 50°C
38034.00
2
Tube caoutchouc, di = 6 mm, l = 1 m
39282.00
1
Pince universelle
37718.00
1
Trépied PASS
02002.55
1
Tige carrée PASS, l = 250 mm
02025.55
1
Noix double PASS
02040.55
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 25 cm
07360.01
3
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
3
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
1
Pâte thermo-conductrice, 50 g
03747.00
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Pompe à chaleur Peltier
P2410800
168 Expériences Travaux pratiques de Physique
Capacité de refroidissement de la pompe comme fonction du courent.
Objectifs :
1. Déterminer la capacité de refroidissement Pc de la pompe en fonction du courant et calculer
l'évaluation de l'efficacité hc au
débit maximum.
2. Déterminer le pouvoir calorifique
Pw de la pompe et l'évaluation de
son efficacité à courant continu et
à température constante du côté
froid.
3. Détermine Pw , ␩w et Pc , ␩c à
partir de la relation entre la température et le temps du côté froid
et du côté chaud.
4. Etudier le comportement de la
température lorsque la pompe est
utilisée pour le refroidissement, le
côté chaud étant refroidi par air.
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Électricité
Courants stationnaires
Caractéristiques d'une cellule solaire 4.1.09-01
Pour en savoir plus sur …
Le semi-conducteur
La jonction PN
Le diagramme des bandes
d'énergie
Le niveau de Fermi
Le potentiel de diffusion
La résistance interne
Le rendement
La photoconduction
Les accepteurs
Les donneurs
La bande de valence
La bande de conduction
Principe de l’expérience :
Les caractéristiques courant-tension
d'une pile solaire sont mesurées selon
différentes intensités de lumière tout
en variant la distance entre la source
lumineuse et la pile solaire.
La dépendance de la tension à vide et
du courant de court-circuit vis-à-vis
de la température est déterminée.
Ce qu´il vous faut :
Batterie solaire, 4 cellules, 2.5 x 5 cm
06752.04
1
Thermopile, Moll type
08479.00
1
Amplificateur de mesurage universel
13626.93
1
Résistance, 330 Ω, 1.0 A
06116.02
1
Douille céramique E27 avec réflecteur, interrupteur,
fiche de sécurité
06751.01
1
Lampe à filament avec réflecteur, 230 V/120 W
06759.93
1
Soufflerie chaud / froid, 1700 W
04030.93
1
Mètre de démonstration, l = 1000 x 27 mm
03001.00
1
Trépied PASS
02002.55
2
Embase PASS
02006.55
2
Tige carrée PASS, l = 250 mm
02025.55
1
Noix double PASS
02040.55
2
Porte-plaque, ouverture 0...10 mm
02062.00
1
Pince universelle
37718.00
1
Pince de table
02014.00
2
Plaque en verre, 150 x 100 x 4 mm, 2 off
35010.10
1
Multimètre digital 2010
07128.00
2
Thermomètre de laboratoire, -10...+100°C
38056.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
3
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
2
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Caractéristiques d'une cellule solaire
P2410901
Caractéristiques courent-voltage à diverses intensités de lumière (J).
Objectifs :
1. Déterminer l'intensité lumineuse
en plaçant la thermopile à différentes distances de la source
lumineuse.
2. Mesurer le courant de court-circuit et la tension à vide à différentes distances de la source
lumineuse.
5. Représenter graphiquement la
caractéristique courant-tension
dans différentes conditions de
fonctionnement : en refroidissant
l'équipement avec un ventilateur,
sans refroidissement, en filtrant la
lumière au travers d'une plaque de
verre.
3. Estimer la dépendance de la tension à vide et du courant de courtcircuit vis-à-vis de la température.
6. Déterminer la courbe caractéristique lorsque la thermopile est
éclairée par la lumière du soleil.
4. Représenter graphiquement la
caractéristique courant-tension
selon différentes intensités lumineuses.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 169
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Électricité
Courants stationnaires
4.1.09-15 Courbes caractéristiques de semi-conducteurs
Pour en savoir plus sur …
Le semi-conducteur
La jonction PN
Le diagramme des bandes
d'énergie
Les accepteurs
Les donneurs
La bande de valence
La bande de conduction
Le transistor
Le point de fonctionnement
Principe de l’expérience :
Déterminer l'intensité du courant
traversant une diode semi-conductrice.
Déterminer le courant collecteur et
la tension collectrice pour différentes valeurs d'intensité du courant
de base.
Ce qu´il vous faut :
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
2
Logiciel Cobra3 PowerGraph
14525.61
1
Module de mesurage Générateur de fonction
12111.00
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Potentiomètre 1 kΩ, 0.4W, G2
39103.04
1
Plaque enfichable avec bornes 4 mm
06033.00
1
Transistors BC-337/40, dans boîtier G3
39127.20
1
Résistance 47 kΩ, 1W, G1
39104.38
1
Silicone diode 1 N 4007, G1
39106.02
1
Silicone diode 1 N 4148, G1
39106.03
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 25 cm
07360.01
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 25 cm
07360.04
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
3
Collecteur courent/voltage caractéristiques du transistor BC337.
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Courbes caractéristiques de
semi-conducteurs
P2410915
Objectifs :
1. Etudier la dépendance de l'intensité du courant traversant une
diode semi-conductrice.
2. Déterminer les variations du courant collecteur et de la tension
collectrice selon différentes
valeurs d'intensité du courant de
base.
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Seite 171
Électricité
Courants stationnaires
Caractéristiques et efficacité de cellules à combustible PEM 4.1.11-00
et d'un appareil pour électrolyse PEM
Pour en savoir plus sur …
L'électrolyse
La polarisation des électrodes
La tension de décomposition
Les éléments galvaniques
La loi de Faraday
Principe de l’expérience :
Dans un électrolyseur PEM, l'électrolyte consiste en une membrane
conductrice de protons et en eau
(PEM = Proton-Exchange-Membrane,
ou membrane échangeuse de protons). Lorsqu'une tension électrique
est appliquée, il y a formation
d'hydrogène et d'oxygène. La pile à
combustible PEM produit une énergie électrique à partir de l'hydrogène
et de l'oxygène.
Les propriétés électriques et la pile à
combustible sont étudiées en enregistrant une caractéristique couranttension. Pour déterminer le rendement, les gaz sont stockés dans de
petits gazomètres afin de pouvoir
Ce qu´il vous faut :
Cellule PEM
Électrolyser PEM
Boîte de connexion
Résistance 10 Ω 2%, 2W, G1
Résistance 5 Ω 2%, 2W, G1
Résistance 2 Ω 2%, 2W, G1
Résistance 1 Ω 2%, 2W, G1
Short-circuit fiche, noir
Batterie de gazomètre
Fiole jaugée, 100 ml, plastique
Tube caoutchouc, di = 4 mm
Tube caoutchouc, di = 6 mm, l = 1 m
Pince pour tubes souples 10 mm
Raccord pour tuyau, d = 3-5/6-10 mm
Pissette, plastique, 500 ml
Becher forme basse, 250 ml, plastique
Chronomètre numérique, 1/100 s
Cobra4 Mobile Link
Cobra4 Sensor-Unit Weather (météo)
Thermomètre de laboratoire, -10...+100°C
Multimètre digital 2010
Alimentation universelle
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
Chargeur rapide pour les piles de types accumulateurs
Eau distillée, 5 l
06747.00
06748.00
06030.23
06056.10
06055.50
06055.20
06055.10
06027.05
40466.00
36629.01
39280.00
39282.00
43631.10
47517.01
33931.00
36013.01
03071.01
12620.55
12670.00
38056.00
07128.00
13500.93
07361.01
07361.04
07362.01
07362.04
07929.99
31246.81
1
1
1
2
1
1
2
2
1
1
1
1
4
2
1
1
1
1
1
1
2
1
3
2
1
1
1
1
Volume de l´hydrogène généré par l´électrolyseur PEM comme fonction du
temps à divers courants I.
mesurer les quantités de gaz qui sont
générées ou consommées.
Objectifs :
1. Enregistrer la caractéristique courant-tension de l'électrolyseur
PEM.
2. Enregistrer la caractéristique courant-tension de la pile à combustible PEM.
3. Déterminer le rendement de
l'électrolyseur PEM.
4. Déterminer le rendement de la pile
à combustible PEM.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Caractéristiques et efficacité de cellules à combustible
PEM et d'un appareil pour électrolyse PEM
P2411100
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Expériences Travaux pratiques de Physique 171
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Électricité
Courants stationnaires
4.1.12-00 La loi de Faraday (électrolyse)
Pour en savoir plus sur …
L'électrolyse
La coulométrie
La charge
La quantité de substance
La loi de Faraday
La constante de Faraday
Le nombre d'Avogadro
L'équation d'état des gaz
parfaits
Principe de l’expérience :
La corrélation entre les quantités de
substances transformées dans la
réaction d'électrodes et la charge
appliquée (la quantité d'électricité)
est décrite dans la loi de Faraday. La
constante de Faraday, assimilable à
un facteur de proportionnalité, peut
être expérimentalement déterminée
à partir de cette dépendance.
Ce qu´il vous faut :
Alimentation universelle
Multimètre digital 2010
Appareils à électrolyse selon Hofmann
Electrodes platine dans tube de protection, d = 8 mm
On/Off interrupteur
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 25 cm
Support Bensen, h = 750 mm
Noix double
Pince universelle
Chronomètre numérique, 1/100 s
Becher, DURAN®, forme basse, 600 ml
Balance de précision, Sartorius LE 623P
Pasteur pipettes, l = 145 ml
Capuchons en caoutchouc, jeu de 10
Entonnoir, verre, d = 80 mm
Pissette, plastique, 500 ml
Acide sulfurique, 95-98%, 500 ml
Eau distillée, 5 l
Station météorologique électrique affichage LCD 6 lignes
Balance de précision, Sartorius CPA 62
13500.93
07128.00
44518.00
45206.00
06034.01
07362.04
07361.01
07360.01
37694.00
37697.00
37715.00
03071.01
36015.00
45023.93
36590.00
39275.03
34459.00
33931.00
30219.50
31246.81
87997.10
49224.88
1
1
1
2
1
1
1
2
1
3
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
La loi de Faraday (électrolyse)
P2411200
172 Expériences Travaux pratiques de Physique
Corrélation entre la charge transférée et le volume d'hydrogène et d'oxygène
intervenant dans l´électrolyse de l'acide sulfurique dilué (T = 296.05 K et
p = 100.4 kPa).
Objectifs :
Déterminer la constante de Faraday
à partir de la dépendance des
volumes d'hydrogène et d'oxygène
intervenant dans la charge appliquée
dans l'hydrolyse de l'acide sulfurique
dilué.
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Électricité
Courants stationnaires
Conducteurs de second ordre-Electrolyse avec module générateur de fonction 4.1.13-15
Pour en savoir plus sur …
L'électrolyse
La polarisation des électrodes
La conductivité
La loi d'Ohm
Principe de l’expérience :
Dans cette expérience, une solution
de sulfate de cuivre (II) est électrolysée en utilisant deux matériaux différents : des électrodes en graphite
et des fils de cuivre. Les courbes courant/tension sont enregistrées au
cours des électrolyses.
Ce qu´il vous faut :
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
2
Logiciel Cobra3 PowerGraph
14525.61
1
Module de mesure Générateur de fonction
12111.00
1
Support Bensen, 210 mm x 130 mm, h = 500 mm
37692.00
1
Noix double
37697.00
1
Support pour deux électrodes
45284.01
1
Électrodes graphites, d = 5 mm, l = 150 mm, 6 pièces
44510.00
1
Fil de cuivre, d = 0.5 mm
06106.03
1
Becher, DURAN®, forme haute, 150 ml
36003.00
1
Fiole jaugée, BORO 3.3, 100 ml
36629.00
1
Balance de précision, Sartorius TE 412
48835.93
1
Cuillère avec bout spatule, l = 150 mm, acier, large
33398.00
1
Baguette Boro, BORO 3.3, l = 300 mm, d = 7 mm
40485.05
1
Pissette, plastique, 500 ml
33931.00
1
Hydrate de sulfate de cuivre-II, 250 g
30126.25
1
Eau distillée, 5 l
31246.81
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
2
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Conducteurs de second ordre-Electrolyse
avec module générateur de fonction
P2411315
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Caractéristiques du courent / voltage d´une solution aqueuse de sulfate de
cuivre conduit avec des électrodes de graphite et des fils de cuivre.
Objectifs :
Mesurer la corrélation entre la tension et le courant sur des conducteurs de second ordre dans une solution de sulfate de cuivre (II) à l'aide
de deux matériaux différents : des
électrodes en graphite et des fils de
cuivre.
Expériences Travaux pratiques de Physique 173
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Électricité
Champs électriques
4.2.01-00 Champs électriques et potentiels dans les condensateurs plats
Pour en savoir plus sur …
Le condensateur
Le champ électrique
Le potentiel
La tension
Les lignes équipotentielles
Principe de l’expérience :
씮
Un champ électrique uniforme E est
produit entre les plaques chargées
d'un condensateur à plaques.
L'intensité du champ est déterminée
à l'aide d'un mesureur de champ
électrique, en fonction de l'écartement entre les plaques d et de la
tension U. Le potentiel ␾ à l'intérieur
du champ est mesuré à l'aide d'un
capteur de mesures de potentiel.
Ce qu´il vous faut :
Condensateur plat 283 mm x 283 mm
06233.02
2
Condensateur plat avec trou, d = 55 mm
11500.01
1
Set de disques d´écartement
06228.01
1
Appareil de mesure de champs électrique
11500.10
1
Sonde de potentiel
11501.00
1
Alimentation, réglable, 0...600 V-
13672.93
1
Lampe à souder, butane Sudogaz, X2000
46930.00
1
Cartouche butane C 206 sans valve
47535.00
1
Tube caoutchouc, di = 6 mm, l = 1 m
39282.00
1
Multimètre digital 2010
07128.00
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, vert-jaune, l = 10 cm
07359.15
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
5
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
5
Banc optique à profil, l = 600 mm
08283.00
1
Pied réglable pour banc optique à profil
08284.00
2
Curseur pour banc optique à profil, h = 80 mm
08286.02
2
Curseur pour banc optique à profil, h = 30 mm
08286.01
1
Tige de support, acier inoxydable 18/8,
l = 250 mm, d = 10 mm
02031.00
2
Tige carrée PASS, l = 400 mm
02026.55
1
Noix double PASS
02040.55
4
Tige raccord
02060.00
1
Règle graduée, plastique, 200 mm
09937.01
1
Embase PASS
02006.55
1
Résistances, 10 MΩ
07160.00
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Champs électriques et potentiels dans les
condensateurs plats
P2420100
174 Expériences Travaux pratiques de Physique
Force du champ électrique comme fonction du voltage de la plaque.
Objectifs :
1. Etudier la relation entre la tension
et l'intensité du champ électrique,
avec un écartement constant
entre les plaques.
3. Dans le condensateur à plaques,
mesurer le potentiel à l'aide d'un
capteur, en fonction de la position.
2. Etudier la relation entre l'intensité
du
champ
électrique
et
l'écartement entre les plaques,
avec une tension constante.
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Électricité
Champs électriques
Charge et décharge d'un condensateur 4.2.02-01
Pour en savoir plus sur …
Le stockage
Le déstockage
La constante de temps
La fonction exponentielle
La demi-vie
Principe de l’expérience :
Un condensateur est chargé au
moyen d'une résistance. Le courant
est mesuré en fonction du temps et
les effets de la capacité de charge, de
la résistance et de la tension appliquée sont déterminés.
Ce qu´il vous faut :
Boîte de connexion
06030.23
2
Interrupteur, monopolaire
06030.00
1
Condensateur 2 x 30 µF
06219.32
1
Résistance 100 Ω, 1W, G1
39104.63
1
Résistance 1 MΩ, 1W, G1
39104.52
4
Fiche de connexion blanche 19 mm
39170.00
2
Condensateur 1 microF/ 250 V, G2
39113.01
1
Condensateur 4,7 microF/ 250 V, G2
39113.03
1
Alimentation 0-12 V DC/ 6 V, 12 V AC
13505.93
1
Chronomètre numérique, 1/100 s
03071.01
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 25 cm
07360.01
3
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 25 cm
07360.04
4
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Charge et décharge d'un condensateur
P2420201
Cours du courant au fil du temps avec diverses valeurs de capacitance; voltage et résistance sont constants (U = 9 V, R = 2.2 M⍀).
Objectifs :
Mesurer le courant de charge dans le
temps :
3. en utilisant différentes tensions
(R et C étant constants).
1. en utilisant différentes valeurs de
capacité de charge C, avec un voltage U constant et une résistance
R constante
Déterminer, à partir des valeurs
mesurées, l'équation représentant le
courant lorsqu'un condensateur est
en train de se charger.
2. en utilisant différentes valeurs de
résistance (C et U étant
constants)
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Expériences Travaux pratiques de Physique 175
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Électricité
4.2.02-15
Champs électriques
Charge et décharge d'un condensateur avec Cobra3
Pour en savoir plus sur …
Charge
Décharge
La constante de temps
La fonction exponentielle
La demi-vie
Principe de l’expérience :
Pour mesurer les variations de
l'intensité électrique et de la tension
d'une capacitance/inductance au
moment de la mise en circuit. La
capacitance/inductance est déterminée à partir de la courbe de mesures.
Ce qu´il vous faut :
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Alimentation 12 V/ 2A
12151.99
2
Logiciel Cobra3 PowerGraph
14525.61
1
Module de mesurage Générateur de fonction
12111.00
1
Boîte de connexion
06030.23
1
On/Off interrupteur
06034.01
1
Résistance 220 Ω, 1W, G1
39104.64
1
Résistance 470 Ω, 1W, G1
39104.15
1
Condensateur électrolyte 47 µF / 63V bip G1
39105.45
1
Bobine, 900 spires
06512.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 25 cm
07360.01
3
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 25 cm
07360.04
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
2
Le cours de l´intensité du voltage et du courant durant la mise en circuit
d´une bobine.
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Charge et décharge d'un condensateur
avec Cobra3
P2420215
Objectifs :
1. Mesurer les variations de l'intensité électrique et de la tension dans
une capacitance au moment de la
mise en circuit. La capacitance est
déterminée à partir de la courbe
de mesures.
2. Mesurer les variations de l'intensité électrique et de la tension
d'une inductance au moment de la
mise en circuit. L'inductance est
déterminée à partir de la courbe
de mesures.
176 Expériences Travaux pratiques de Physique
Le cours de l´intensité du voltage et du courant durant la mise en circuit
d´une capacitance.
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12.04.2010
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Seite 177
Électricité
Champs électriques
Détermination de la capacité de sphères métalliques et de condensateurs sphériques 4.2.03-00
Pour en savoir plus sur …
La tension
Le potentiel
La charge
Le champ électrique
L'induction électrostatique
La constante d'induction
électrostatique
La capacité de charge
Le condensateur
Les diélectriques
Principe de l’expérience :
Des sphères métalliques de rayons
différents et un condensateur sphérique sont chargés au moyen d'une
tension variable. Les charges induites
sont déterminées avec un amplificateur de mesures. Les capacités correspondantes sont déduites de la
tension et des valeurs de charge.
Ce qu´il vous faut :
Sphère conductrice, d = 20 mm
Sphère conductrice, d = 40 mm
Sphère conductrice, d = 120 mm
Hémisphères de Cavendish
Balle de plastique avec œillet
Tube capillaire, straight, l = 250 mm
Fil de cuivre, d = 0.5 mm
Tige isolante
Résistances, 10 MΩ
Alimentation haute tension 0...10 kV
Condensateur 10 nF/ 250 V, G1
Amplificateur de mesurage universel
Appareil de mesurage multiple, analogue
Multimètre digital 2010
Fil de connexion, 30 kV, l = 1000 mm
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
Adaptateur, fiche BNC - douille 4 mm
Connecteur en T type BNC
Adaptateur, fiche BNC / douille 4 mm
Pied à coulisse, plastique
Embase PASS
Pied de support en “A” PASS
Noix double PASS
Tige carrée PASS, l = 630 mm
Tige carrée PASS, l = 400 mm
Pince universelle avec articulation
Pinces crocodile isolées, 5 paires
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, vert-jaune, l = 10 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, vert-jaune, l = 75 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
06236.00
06237.00
06238.00
06273.00
06245.00
36709.00
06106.03
06021.00
07160.00
13670.93
39105.14
13626.93
07028.01
07128.00
07367.00
07542.11
07542.20
07542.21
07542.26
03011.00
02006.55
02005.55
02040.55
02027.55
02026.55
37716.00
29426.03
07359.15
07362.15
07361.04
07361.01
2
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
4
1
1
1
1
1
2
2
2
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Détermination de la capacité de sphères
métalliques et de condensateurs sphériques P2420300
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
U1 voltage mesuré) comme fonction de U2 (voltage de charge) mesurés sur des
sphères avec trois diamètres différents.
Objectifs :
1. Déterminer la capacité de charge
de trois sphères métalliques de
diamètres différents.
2. Déterminer la capacité de charge
d'un condensateur sphérique.
3. Déterminer les diamètres de
chaque élément soumis au test et
calculer la valeur de leur capacité
de charge.
Expériences Travaux pratiques de Physique 177
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14:57 Uhr
Seite 178
Électricité
Champs électriques
4.2.04-01 Loi de Coulomb
Pour en savoir plus sur …
Le champ électrique
L'intensité d'un champ
électrique
Le flux électrique
L'induction électrostatique
La constante électrique
La densité de charge
surfacique
Le déplacement diélectrique
Le potentiel électrostatique
Principe de l’expérience :
Une petite boule chargée d'électricité est placée à une certaine distance face à une plaque métallique
se trouvant au potentiel de la terre.
La charge surfacique sur la plaque,
due à l'induction électrostatique
avec la boule chargée d'électricité,
forme un champ électrique analogue
à celui qui existe entre deux charges
ponctuelles.
La force électrostatique qui agit sur
la boule peut être mesurée avec un
dynamomètre de torsion sensible.
Ce qu´il vous faut :
Condensateur plate 283 mm x 283 mm
06233.02
1
Tige isolante
06021.00
2
Sphère conductrice, d = 40 mm
06237.00
2
Sphère conductrice avec suspension
02416.01
1
Dynamomètre de torsion, 0.01 N
02416.00
1
Porte poids pour poids à fente
02204.00
1
Poids à fente, 1 g, poli
03916.00
4
Amplificateur
13620.93
1
Alimentation, haute tension, 0-25 kV
13671.93
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Fil de connexion, 30 kV, l = 1000 mm
07367.00
1
Câble blindé, BNC, l = 1500 mm
07542.12
1
Adaptateur, fiche BNC - douille 4 mm
07542.20
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
3
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, vert-jaune, l = 100 cm
07363.15
2
Pied de support en “A” PASS
02005.55
1
Noix double PASS
02040.55
1
Tige carrée PASS, l = 1000 mm
02028.55
1
Support pour aimant en U
06509.00
1
Embase PASS
02006.55
2
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Loi de Coulomb
P2420401
Relation entre la force électrostatique F et le carré de la charge Q pour
diverses distances (a) entre la balle et la plaque..
Objectifs :
1. Etablir la relation entre la force
active et la charge de la boule.
3. Déterminer la constante électrique.
2. Etablir la relation entre la force et
la distance, de balle à la plaque de
métal.
178 Expériences Travaux pratiques de Physique
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
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12.04.2010
14:57 Uhr
Seite 179
Électricité
Champs électriques
Loi de Coulomb avec Cobra3 4.2.04-15
Pour en savoir plus sur …
L'intensité du champ
électrique
L'induction électrostatique
La densité de charge surfacique
Le déplacement diélectrique
Le potentiel électrostatique
La loi de la distance
Principe de l’expérience :
Une petite boule chargée d'électricité est placée à une certaine distance face à une seconde boule
chargée. La force entre ces deux
boules est mesurée en fonction de
leur charge et de leur distance (loi de
Coulomb). Pour effectuer ces
mesures, on utilisera un capteur de
force et un électromètre amplificateur sensibles.
Ce qu´il vous faut :
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Logiciel Cobra3 Power Graph
14525.61
1
Module Newton
12110.00
1
Capteur Newton
12110.01
1
Barre d'isolation pour capteur force
12110.02
1
Fiche avec 3 douilles, 2 pièces
07206.01
1
Sphère conductrice, d = 40 mm
06237.00
2
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
Alimentation haute tension 0...10 kV
13670.93
1
Fil de connexion, 30 kV, l = 1000 mm
07367.00
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, vert-jaune, l = 10 cm
07359.15
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 25 cm
07360.04
1
1
Banc optique à profil, l = 600 mm
08283.00
Pied réglable pour banc optique à profil
08284.00
2
Curseur pour banc optique à profil, h = 30 mm
08286.01
1
Curseur pour banc optique à profil, h = 80 mm
08286.02
1
Dispositif de déplacement horizontal
08713.00
1
Electromètre Amplificateur
13621.00
1
Câble de transmission de données pour capteurs Cobra
12150.07
1
Fiche de connexion blanche 19 mm
39170.00
1
Condensateur 10 nF/ 250 V, G1
39105.14
1
Alimentation 12 V AC/500 mA
11074.93
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Loi de Coulomb avec Cobra3
P2420415
La force comme fonction de 1/r2, ou r est la distance entre les balles.
Objectifs :
1. Mesurer la force entre deux
petites
boules
chargées
d'électricité en fonction de leur
charge, si les deux boules sont
chargées positivement (+ +), ou
toutes les deux chargées négativement (- -) ou si l'une est positive et l'autre négative (+ -).
2. Mesurer la force entre les boules
chargées en fonction de leur distance.
3. Comparer les valeurs mesurées
aux valeurs théoriques.
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Expériences Travaux pratiques de Physique 179
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Seite 180
Électricité
Champs électriques
4.2.05-00 Potentiel de Coulomb et champ électrique de sphères métalliques
Pour en savoir plus sur …
Le champ électrique
L'intensité du champ
électrique
Le flux électrique
La charge électrique
La règle de Gausse
La densité de charge surfacique
L'induction
La constante d'induction
La capacité
Le gradient
La charge image
Le potentiel électrostatique
La différence de potentiel
Principe de l’expérience :
Des sphères conductrices de diamètres différents sont chargées
d'électricité. Le potentiel statique et
l'intensité du champ électrique
concomitant sont déterminés en
fonction de la position et de la tension, à l'aide d'un mesureur de
champ électrique et d'un capteur de
mesure du potentiel.
Ce qu´il vous faut :
Appareil de mesure de champs électrique
11500.10
1
Sonde de potentiel
11501.00
1
Objectifs :
Condensateur plat avec trou, d = 55 mm
11500.01
1
Alimentation haute tension 0...10 kV
13670.93
1
Sphère conductrice, d = 20 mm
06236.00
1
Sphère conductrice, d = 40 mm
06237.00
1
Sphère conductrice, d = 120 mm
06238.00
1
1. Pour une sphère conductrice de
diamètre 2R = 12 cm, le potentiel
électrostatique est déterminé en
fonction de la tension, à une distance constante entre la surface
et la sphère.
Résistances, 10 MΩ
07160.00
1
Tige isolante
06021.00
2
Alimentation 0-12 V DC/ 6 V, 12 V AC
13505.93
1
Appareil de mesurage multiple, analogue
07028.01
1
Embase PASS
02006.55
3
Tige raccord
02060.00
1
Trépied PASS
02002.55
1
Mètre de démonstration, l = 1000 x 27 mm
03001.00
1
Tube caoutchouc, di = 6 mm, l = 1 m
39282.00
1
Bruleur butane Labogaz
32178.00
1
Cartouche butane C 206 sans valve
47535.00
2
Fil de connexion, 30 kV, l = 500 mm
07366.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
3
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, vert-jaune, l = 75 cm
07362.15
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, vert-jaune, l = 25 cm
07360.15
2
2. Pour les sphères conductrices, respectivement de diamètre 2R = 12
cm et 2R = 4 cm, le potentiel électrostatique à tension constante
est déterminé en fonction de la
distance entre la surface et la
sphère.
3. Pour les deux sphères conductrices, l'intensité du champ électrique est déterminée en fonction
de la tension de charge à trois distances différentes entre la surface
et la sphère.
La force du champ comme fonction
du voltage :
Graphiques 1-3 :
Sphère avec 2R = 12 cm; r1 = 25 cm,
r2 = 50 cm, r3 = 75 cm;
graphique 4 :
Sphère avec 2R = 4 cm; r1 = 25 cm.
4. Pour la sphère conductrice de diamètre 2R = 12 cm, l'intensité du
champ électrique est déterminée
en fonction de la distance entre la
surface de la sphère, à une tension
de charge constante.
.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Potentiel de Coulomb et champ électrique
de sphères métalliques
P2420500
180 Expériences Travaux pratiques de Physique
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
LEP_4_F.qxd:LEP_4.indd
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14:57 Uhr
Seite 181
Électricité
Champs électriques
Constante diélectrique de différents matériaux 4.2.06-00
Pour en savoir plus sur …
Les équations de Maxwell
La constante électrique
La capacité d'un condensateur à plaques
Les charges réelles
Les charges libres
Le déplacement diélectrique
La polarisation diélectrique
La constante diélectrique
Principe de l’expérience :
La constante électrique ␧0 est déterminée en mesurant la charge d'un
condensateur à plaques auquel une
tension est appliquée. La constante
diélectrique ␧ est déterminée de la
même manière, avec du plastique ou
du verre remplissant l'espace entre
les plaques.
Ce qu´il vous faut :
Condensateur à plateau, d = 260 mm
06220.00
1
Plaque plastique 283 x 283 mm
06233.01
1
Plaque de verre pour conducteur de courant
06406.00
1
Résistances, 10 MΩ
07160.00
1
Amplificateur de mesurage universel
13626.93
1
Alimentation haute tension 0...10 kV
13670.93
1
Condensateur 220 nF/250 V, G2
39105.19
1
Voltmètre 0.3...300 V-, 10...300 V~
07035.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, vert-jaune, l = 10 cm
07359.15
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
1
Fil de connexion, 30 kV, l = 500 mm
07366.00
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
1
Adaptateur, fiche BNC - douille 4 mm
07542.20
1
Connecteur en T type BNC
07542.21
1
Adaptateur, fiche BNC / douille 4 mm
07542.26
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Constante diélectrique de différents
matériaux
P2420600
Q
nAs
Uc
kV
Charge électrostatique Q d´un condensateur à plaques comme fonction du
voltage Uc , avec et sans diélectrique (plastique) entre les plaques
(d = 0,98 cm).
Objectifs :
1. Mesurer la relation entre la charge
Q et la tension U à l'aide d'un
condensateur à plaques.
2. Déterminer la constante électrique ␧0 à partir de la relation
mesurée au point 1.
3. Mesurer la charge d'un condensateur à plaques en fonction de
l'inverse de la distance entre les
plaques, à tension constante.
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
4. Mesurer la relation entre la charge
Q et la tension U à l'aide d'un
condensateur à plaques entre les
plaques duquel différents milieux
diélectriques solides sont introduits. Déterminer les constantes
diélectriques correspondantes par
comparaison avec les mesures
réalisées lorsque les plaques du
condensateur sont séparées par de
l'air.
Expériences Travaux pratiques de Physique 181
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14:57 Uhr
Seite 182
Électricité
Champs magnétiques
4.3.01-00 Champ magnétique terrestre
Pour en savoir plus sur …
L'inclinaison magnétique et
la déclinaison magnétique
Les isoclines
Les isogènes
L'inclinomètre
La densité du flux
magnétique
Les bobines d'Helmholtz
Principe de l’expérience :
Un champ magnétique constant,
dont l'intensité et la direction sont
connues, est surimposé à un champ
magnétique terrestre inconnu. Le
champ magnétique terrestre peut
être ensuite calculé à partir de
l'intensité et de la direction de la
densité du flux qui en résulte.
Ce qu´il vous faut :
Bobines de Helmholtz, la paire
06960.00
1
Alimentation universelle
13500.93
1
Résistance, 100 Ω, 1.8 A
06114.02
1
Teslamètre, digital
13610.93
1
Sonde de Hall, axiale
13610.01
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Magnétomètre
06355.00
1
Embase PASS
02006.55
1
Noix double PASS
02040.55
1
Tige carrée PASS, l = 250 mm
02025.55
1
Tige raccord
02060.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 100 cm
07363.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 100 cm
07363.04
4
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Champ magnétique terrestre
P2430100
Fonction linéaire pour déterminer la composante horizontale HBE de la densité
du flux magnétique du champ magnétique de la terre.
Objectifs :
1. Le flux magnétique d'une paire de
bobines d'Helmholtz sera déterminé et représenté graphiquement en fonction du courant de la
bobine. Le facteur d'étalonnage
du système d'Helmholtz est calculé à partir de la pente de la
ligne.
3. L'angle d'inclinaison doit impérativement être déterminé pour
pouvoir calculer la composante
verticale du champ magnétique
terrestre.
2. La composante horizontale du
champ magnétique terrestre est
déterminée par la surimposition
du champ d'Helmholtz.
182 Expériences Travaux pratiques de Physique
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
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12.04.2010
14:57 Uhr
Seite 183
Électricité
Champs magnétiques
Champ magnétique de bobines simples - Loi de Biot-Savart
4.3.02-01/15
Pour en savoir plus sur …
La boucle métallique
La Loi de Biot-Savart
L'effet Hall
Le champ magnétique
L'induction
La densité du flux
magnétique
Principe de l’expérience :
Le champ magnétique le long de
l'axe de boucles de courant et de
bobines de différentes dimensions
est déterminé à l'aide d'un teslamètre (sonde de hall). La relation entre
l'intensité maximale du champ et les
dimensions est étudiée et une comparaison est établie entre les effets
mesurés et théoriques de la position.
Montage d’expérience P2430215 avec Cobra3
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2430215 avec Cobra3
Expérience P2430201 avec teslamètre
Teslamètre, digital
Multimètre digital 2010
Bobine inductrice, 300 spires, d = 40 mm
Bobine inductrice, 300 spires, d = 32 mm
Bobine inductrice, 300 spires, d = 25 mm
Bobine inductrice, 200 spires, d = 40 mm
Bobine inductrice, 100 spires, d = 40 mm
Bobine inductrice, 150 spires, d = 25 mm
Bobine inductrice, 75 spires, d = 25 mm
Sonde de Hall, axiale
Alimentation universelle
Mètre de démonstration, l = 1000 x 27 mm
Embase PASS
Tige carrée PASS, l = 250 mm
Noix double PASS
Pince de table
Plateforme élévatrice, 200 x 230 mm
Adaptateur fiche 4mm / douille 2mm, la paire
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
Pince de table PASS
Tige raccord
Porte-plaque, ouverture 0...10 mm
Fil de soie, l = 200 mm
Cobra3 unité de base, USB
Logiciel Cobra3 Force/Tesla
Cobra3 Module de mesurage Tesla
Cobra3 capteur de courant 6 A
Capteur de mouvement avec câble
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
13610.93
07128.00
11006.01
11006.02
11006.03
11006.04
11006.05
11006.06
11006.07
13610.01
13500.93
03001.00
02006.55
02025.55
02040.55
02014.00
02074.01
11620.27
07361.04
07361.01
02010.00
02060.00
02062.00
02412.00
12150.50
14515.61
12109.00
12126.00
12004.10
07542.27
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
2
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
2
2
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Courbe de la densité du flux magnétique (valeurs mesurées) pour bobines de
densité de tours constante n/l, radius bobine R = 20 mm, longueur l1 = 53 mm,
l2 = 105 mm et l3 = 160 mm.
Objectifs :
1. Mesurer, à l'aide de la sonde de
Hall, la densité du flux magnétique au milieu de plusieurs boucles de courant et étudier sa
dépendance vis-à-vis du rayon et
du nombre de tours.
Adaptateur, fiche BNC - douille 4 mm
Alimentation 12 V/2 A
PC, Windows® XP ou supérieur
2. Déterminer la constante du champ
magnétique ␮0.
3. Mesurer la densité du flux magnétique le long de longues bobines et
la comparer aux valeurs théoriques.
07542.20
12151.99
1
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Champ magnétique de bobines simples Loi de Biot-Savart
P24302 01/15
Expériences Travaux pratiques de Physique 183
LEP_4_F.qxd:LEP_4.indd
12.04.2010
14:57 Uhr
Seite 184
Électricité
Champs magnétiques
4.3.03-01/15 Champ magnétique d'une paire de bobines dans la configuration de Helmholtz
/ avec Cobra3
Pour en savoir plus sur …
Les équations de Maxwell
La boucle de courant
Les bobines plates
La loi de Biot-Savart
L'effet Hall
Principe de l’expérience :
La distribution spatiale de l'intensité
du champ entre une paire de bobines
est mesurée dans cette démonstration de la théorie d'Helmholtz. On
étudiera l'écartement auquel un
champ magnétique uniforme est
créé et on démontrera la surimposition des deux champs individuels
pour former le champ combiné de la
paire de bobines.
Montage d’expérience P2430315 avec Cobra3
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2430315 avec Cobra3
Expérience P2430301 avec Teslamètre
Teslamètre, digital
Multimètre digital 2010
Bobines de Helmholtz, la paire
Alimentation universelle
Sonde de Hall, axiale
Mètre de démonstration, l = 1000 x 27 mm
Embase PASS
Tige carrée PASS, l = 250 mm
Noix double PASS
Pince de table
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
Pince de table PASS
Tige raccord
Porte-plaque, ouverture 0...10 mm
Fil de soie, l = 200 mm
Porte-poids, 1 g
Cobra3 unité de base, USB
Logiciel Cobra3 Force/Tesla
Cobra3 Module de mesurage Tesla
Cobra3 capteur de courant 6 A
Capteur de mouvement avec câble
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
Adaptateur, fiche BNC - douille 4 mm
Alimentation 12 V/2 A
PC, Windows® XP ou supérieur
13610.93
07128.00
06960.00
13500.93
13610.01
03001.00
02006.55
02025.55
02040.55
02014.00
07361.04
07361.01
02010.00
02060.00
02062.00
02412.00
02407.00
12150.50
14515.61
12109.00
12126.00
12004.10
07542.27
07542.20
12151.99
1
1
1
1
1
2
1
1
1
3
2
2
1
1
1
2
1
1
2
3
2
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Magnetic field of paired coils
in Helmholtz arrangement
P24303 01/15
184 Expériences Travaux pratiques de Physique
B (r = 0; r est la distance perpendiculaire à l´axe des bobines) comme fonction de z (z est la distance du centre des bobines dans la direction de l´axe
des bobines) avec le paramètre ␣.
Objectifs :
1. Mesurer la densité du flux magnétique le long de l'axe z des bobines
plates lorsque la distance entre
ces bobines a = R (R = le rayon
des bobines) et lorsque la distance
est plus grande et plus petite que
le rayon.
2. Mesurer la distribution spatiale de
la densité du flux magnétique
lorsque la distance entre les bobines a = R, en utilisant la symétrie
rotationnelle du dispositif :
b) Mesurer la composante radiale
Br.
3. Mesurer les composantes radiales
B챃r et B씵r de deux bobines individuelles dans un plan à mi-chemin
entre celles-ci et démontrer le
chevauchement des deux champ
Br = 0.
a) Mesurer la composante axiale
Bz
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Électricité
Champs magnétiques
Moment magnétique dans un champ magnétique 4.3.04-00
Pour en savoir plus sur …
Le couple
Le flux magnétique
Le champ magnétique
uniforme
Les bobines d'Helmholtz
Principe de l’expérience :
Une boucle conductrice chargée de
courant dans un champ magnétique
uniforme est soumise à un couple.
Cette observation est déterminée en
fonction du rayon, du nombre de
tours, du courant dans la boucle
conductrice et de l'intensité du
champ externe.
Ce qu´il vous faut :
Bobines de Helmholtz, la paire
06960.00
1
Conducteurs circulaire, jeu de 3
06404.00
1
Dynamomètre de torsion, 0,01 N
02416.00
1
Porte-bobine pour dynamomètre de torsion
02416.02
1
Distributeur
06024.00
1
Alimentation universelle
13500.93
1
Transformateur variable avec redresseur 15 V~/12 V- , 5 A
13530.93
1
Multimètre digital 2010
07128.00
2
Pied de support en “A” PASS
02005.55
1
Tige carrée PASS, l = 630 mm
02027.55
1
Noix double PASS
02040.55
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
5
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
5
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Moment magnétique dans un champ
magnétique
P2430400
Le couple du à un moment magnétique dans un champ magnétique uniforme
comme fonction de l´angle entre le champ magnétique et le moment magnétique.
Objectifs :
Déterminer le couple produit par un
moment magnétique dans un champ
magnétique uniforme, en fonction :
1. l'intensité du champ magnétique,
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2. l'angle entre le champ magnétique
dans le moment magnétique,
3. l'intensité du moment magnétique.
Expériences Travaux pratiques de Physique 185
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Électricité
Champs magnétiques
4.3.05-00 Champ magnétique à l'extérieur d'un conducteur rectiligne
Pour en savoir plus sur …
Les équations de Maxwell
Le flux magnétique
L'induction
‘La superposition des champs
magnétiques
Principe de l’expérience :
Un courant qui circule dans un ou
deux conducteurs rectilignes proches
l'un de l'autre produit un champ
magnétique autour d'eux. La dépendance de ces champs magnétiques
vis-à-vis de la distance par rapport
au conducteur et vis-à-vis du courant est étudiée.
Ce qu´il vous faut :
Conducteurs électriques, jeu de 4
06400.00
1
Bobine, 6 spires
06510.00
1
Bobine, 140 spires, 6 prises
06526.01
1
Dispositif de serrage
06506.00
1
Noyau, court, feuilleté
06500.00
1
Noyau, en U, feuilleté
06501.00
1
Transformateur variable avec Redresseur 15 V~/12 V- , 5 A 13530.93
1
Teslamètre, digital
13610.93
1
Sonde de Hall, axiale
13610.01
1
Transformateur pour adaptateur d´intensité
07091.00
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Mètre de démonstration, l = 1000 x 27 mm
03001.00
1
Embase PASS
02006.55
1
Tige carrée PASS, l = 400 mm
02026.55
1
Noix double PASS
02040.55
1
Pince de table
02014.00
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 50 cm
07361.02
2
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Champ magnétique à l'extérieur d'un
conducteur rectiligne
P2430500
Composante By du champ magnétique de deux conducteurs parallèles sur
l´axe x comme fonction de la distance d´un conducteur, si le courant est dans
la même direction dans les deux conducteurs
Objectifs :
Déterminer le champ magnétique
1. d'un conducteur rectiligne en
fonction du courant,
2. d'un conducteur rectiligne en
fonction de la distance du
conducteur,
3. de deux conducteurs parallèles,
dans lesquels du courant circule
dans la même direction, en fonc186 Expériences Travaux pratiques de Physique
tion de la distance d'un des
conducteurs sur la ligne reliant les
deux conducteurs,
4. de deux conducteurs parallèles,
dans lesquels le courant circule
dans des directions opposées, en
fonction de la distance de l'un des
conducteurs sur la ligne reliant les
deux conducteurs.
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Électricité
Champs magnétiques
Champ magnétique à l'intérieur d'un conducteur 4.3.06-00
Pour en savoir plus sur …
Les équations de Maxwell
Le flux magnétique
L'induction
La densité de courant
L'intensité du champ
Principe de l’expérience :
Un courant produisant un champ
magnétique traverse un électrolyte.
Le champ magnétique à l'intérieur du
conducteur est déterminé en fonction de la position et du courant.
Ce qu´il vous faut :
Cylindre creux, PLEXIGLAS
11003.10
1
Bobine d´essai droite
11004.00
1
Générateur de fréquence de puissance, 1 MHz
13650.93
1
Amplificateur AF, 220 V
13625.93
1
Multimètre digital 2010
07128.00
2
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
07542.27
1
Distributeur
06024.00
1
Mètre de démonstration, l = 1000 x 27 mm
03001.00
1
Curseur pour mètre, rouge, plastique, la paire
02201.00
1
Trépied PASS
02002.55
1
Embase PASS
02006.55
1
Tige carrée PASS, l = 400 mm
02026.55
1
Noix double PASS
02040.55
1
Câble blindé, BNC, l = 1500 mm
07542.12
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 50 cm
07361.02
3
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
3
Acide chlorhydrique 37 %, 1000 ml
30214.70
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Champ magnétique à l'intérieur d'un
conducteur
P2430600
Champ magnétique dans un conducteur comme fonction de la position x
(x = hauteur de la sonde perpendiculaire à l´axe du cylindre).
Objectifs :
Déterminer le champ magnétique à
l'intérieur du conducteur en fonction
1. du courant dans le conducteur
2. de la distance à l'axe du conducteur
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Électricité
Champs magnétiques
4.3.07-11 Hystérésis ferromagnétique avec interface PC
Pour en savoir plus sur …
L'induction
Le flux magnétique, les
bobines
L'intensité du champ
magnétique
Le champ magnétique des
bobines
La rémanence
Le champ coercitif
Principe de l’expérience :
Un champ magnétique est produit
dans un noyau de fer de forme annulaire à l'aide d'un courant continu
réglable appliqué à deux bobines.
L'intensité du champ H et la densité
de flux B sont mesurées et
l'hystérésis est enregistrée.
La rémanence et l'intensité du
champ coercitif de deux bobines de
fer différentes sont comparées.
Ce qu´il vous faut :
Bobine, 600 spires
06514.01
2
Noyau, en U, solide
06491.00
1
Noyau, court, solide
06490.00
1
Noyau, en U, feuilleté
06501.00
1
Noyau, court, feuilleté
06500.00
1
Commutateur en croix
06034.03
1
Alimentation, universelle, avec affichage analogue
13501.93
1
Résistance, 10 Ω, 5.7 A
06110.02
1
Sonde de Hall, tangentielle, avec capuchon de protection
13610.02
1
Embase PASS
02006.55
1
Noix double PASS
02040.55
1
Tige de support avec trou, acier inoxydable, l = 150 mm
02030.15
1
4
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
4
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Hystérésis pour une bobine en fer massif.
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
Cobra3 Module de mesurage Tesla
12109.00
1
Objectifs :
Logiciel Cobra3 Force/Tesla
14515.61
1
Enregistrer la courbe d'hystérésis
pour une bobine en fer massif et
pour une bobine en fer laminé.
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Hystérésis ferromagnétique
avec interface PC
P2430711
188 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Électricité
Champs magnétiques
Magnétostriction avec l'interféromètre de Michelson 4.3.08-00
Pour en savoir plus sur …
L'interférence
La longueur d'onde
L'indice de diffraction
La vitesse de la lumière
La phase
La source de lumière virtuelle
Le matériau ferromagnétique
Les champs moléculaires
de Weiss
Le couplage spin-orbite
Principe de l’expérience :
Lorsque l'on utilise le dispositif de
Michelson avec deux miroirs, la
lumière produit des interférences.
L'effet magnétostrictif entraîne le
déplacement de l'un des miroirs par
variation du champ magnétique qui
est appliqué à un échantillon et cette
modification dans la figure d'interférence est observée.
Ce qu´il vous faut :
Plaque optique de base avec pieds caoutchouc
08700.00
1
He/Ne Laser, 5 mW avec support
08701.00
1
Alimentation et shutter pour laser 5 mW
08702.93
1
Support avec ajustage 35 x 35 mm
08711.00
3
Miroir de surface 30 x 30 mm
08711.01
4
Pied magnétique pour plaque optique
08710.00
7
Support pour panneau / séparateur de rayons
08719.00
1
Lame séparatrice 1/1, non-polarisante
08741.00
1
Lentille en monture, f = +20 mm
08018.01
1
Porte-lentille pour plaque optique
08723.00
1
Écran blanc, 150 x 150 mm
09826.00
1
Modulateur Faraday pour plaque optique
08733.00
1
Bâtons pour magnétostriction, jeu de 3
08733.01
1
Alimentation universelle
13500.93
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Pile, 9 V
07496.10
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Magnétostriction avec l'interféromètre
de Michelson
P2430800
Résultats de mesure de la magnétostriction du nickel avec le changement
relatif de longueur ⌬l/l tracé contre la force du champ appliqué H.
Objectifs :
1. Construire un interféromètre de
Michelson en utilisant des composantes optiques distinctes.
2. Tester les propriétés magnétostrictives de différents matériaux ferromagnétiques (fer et nickel) ainsi que d'un matériau non
ferromagnétique (cuivre).
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Expériences Travaux pratiques de Physique 189
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Électricité
Électrodynamique
4.4.01-00 Transformateur
Pour en savoir plus sur …
L'induction
Le flux magnétique
Le transformateur chargé
Le transformateur déchargé
La bobine
Principe de l’expérience :
Une tension alternative est appliquée
à l'une des deux bobines (enroulement primaire) qui sont situées sur
un noyau de fer. La tension induite
dans la deuxième bobine (enroulement secondaire) et le courant la
parcourant sont étudiés en fonction
du nombre de tours dans les bobines
et du courant parcourant l'enroulement primaire.
Ce qu´il vous faut :
Bobine, 140 spires, 6 prises
06526.01
2
Dispositif de serrage
06506.00
1
Noyau, en U, feuilleté
06501.00
1
Noyau, court, feuilleté
06500.00
1
Transformateur à gradin avec rectifier 14 VAC/12 VDC, 5 A 13533.93
1
Interrupteur bipolaire
06032.00
1
Résistance, 10 Ω, 5.7 A
06110.02
1
Multimètre digital 2010
07128.00
3
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
6
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
6
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Transformateur
P2440100
Courant secondaire du court-circuit comme fonction de:
1. le nombre de tours de la bobine secondaire
2. le nombre de tours de la bobine primaire
Objectifs :
La tension secondaire sur le transformateur en circuit ouvert est déterminée en fonction :
5. du nombre de tours de l'enroulement secondaire,
6. de la tension primaire.
1. du nombre de tours de l'enroulement primaire,
2. du nombre de tours de l'enroulement secondaire,
3. de la tension primaire.
Lorsque le transformateur est
chargé, le courant primaire est
déterminé en fonction :
Le courant de court-circuit du côté
secondaire est déterminé en fonction :
4. du nombre de tours de l'enroulement primaire,
190 Expériences Travaux pratiques de Physique
7. du courant secondaire,
8. du nombre de tours de l'enroulement secondaire,
9. du nombre de tours de l'enroulement primaire.
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Électricité
Électrodynamique
Induction magnétique avec compteur / avec Cobra3
4.4.02-01/15
Pour en savoir plus sur …
Les équations de Maxwell
Le tourbillon du champ
électrique
Le champ magnétique des
bobines
La bobine
Le flux magnétique
La tension induite
Principe de l’expérience :
Un champ magnétique de fréquence
variable et d'intensité variable est
produit dans une longue bobine. Les
tensions induites dans les fines
bobines, poussées dans la longue
bobine, sont déterminées en fonction
de la fréquence, du nombre de tours,
du diamètre et de l'intensité de
champ.
Montage d’expérience P2440215 avec FG-Module
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2440215 avec FG-Module
Expérience P2440201 avec compteur
Générateur de fonction
13652.93
1
Compteur universel
13601.99
1
Multimètre digital 2010
07128.00
2
Bobine de champ 750 mm, 485 tours/m
11001.00
1
1
Bobine inductrice, 300 spires, d = 40 mm
11006.01
1
1
Bobine inductrice, 300 spires, d = 32 mm
11006.02
1
1
Bobine inductrice, 300 spires, d = 25 mm
11006.03
1
1
Bobine inductrice, 200 spires, d = 40 mm
11006.04
1
1
Bobine inductrice, 100 spires, d = 40 mm
11006.05
1
1
Bobine inductrice, 150 spires, d = 25 mm
11006.06
1
1
Bobine inductrice, 75 spires, d = 25 mm
11006.07
1
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
4
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
2
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 200 cm
07365.04
1
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
2
Logiciel Cobra3 PowerGraph
14525.61
1
Module de mesurage Générateur de fonction
12111.00
1
Voltage induit comme fonction du courant de diverses bobines.
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Induction magnétique avec compteur /
avec Cobra3
P24402 01/15
Objectifs :
Déterminer la tension d'induction en
fonction :
1. de l'intensité du champ magnétique,
2. de la fréquence du champ magnétique,
3. du nombre de tours de la bobine
d'induction,
4. de la section transversale de la
bobine d'induction.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 191
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Seite 192
Électricité
Électrodynamique
4.4.03-01/11 Inductance de solénoïdes avec oscilloscope / avec le module FG (Cobra3)
Pour en savoir plus sur …
La loi de Lenz
L'inductance propre
Les solénoïdes
Le transformateur
Le circuit oscillant
La résonance
L'oscillation amortie
Le décrément logarithmique
Le facteur Q
Principe de l’expérience :
Une tension carrée de basse fréquence est appliquée à des circuits
oscillants composés de bobines et de
condensateurs pour produire des
oscillations libres amorties. Les
valeurs d'inductance sont calculées à
partir des fréquences propres mesurées, la capacité étant connue.
Montage d’expérience P2440311 avec FG-Module
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2440311 avec FG-Module
Expérience P2440301 avec oscilloscope
Générateur de fonction
Oscilloscope 30 MHz, 2 canaux
Adaptateur, fiche BNC / douille 4 mm
Bobine inductrice, 300 spires, d = 40 mm
Bobine inductrice, 300 spires, d = 32 mm
Bobine inductrice, 300 spires, d = 25 mm
Bobine inductrice, 200 spires, d = 40 mm
Bobine inductrice, 100 spires, d = 40 mm
Bobine inductrice, 150 spires, d = 25 mm
Bobine inductrice, 75 spires, d = 25 mm
Bobine, 1200 spires
Condensateur 470 nF/250 V, G1
Boîte de connexion
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 25 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 25 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
Cobra3 unité de base, USB
Alimentation 12 V/2 A
Logiciel Cobra3 enregistreur universel
Logiciel Cobra3 PowerGraph
Module de mesurage Générateur de fonction
PC, Windows® XP ou supérieur
13652.93
11459.95
07542.26
11006.01
11006.02
11006.03
11006.04
11006.05
11006.06
11006.07
06515.01
39105.20
06030.23
07360.01
07360.04
07361.01
07361.04
12150.50
12151.99
14504.61
14525.61
12111.00
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
1
2
1
1
1
Inductance par tour comme fonction de la longueur de la bobine à radius
constant.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Inductance de solénoïdes avec oscilloscope /
avec le module FG (Cobra3)
P24403 01/11
Objectifs :
Connecter des bobines de différentes
dimensions (longueur, rayon, nombre
de tours) avec une capacité C
connue pour former un circuit oscillant. A partir des mesures des fréquences propres, calculer l'induct-
ance des bobines et déterminer la
relation entre :
1. l'inductance et le nombre de tours
2. l'inductance et la longueur
Mesure de la période d´oscillation avec la "Survey Fonction".
3. l'inductance et le rayon.
192 Expériences Travaux pratiques de Physique
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
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Seite 193
Électricité
Électrodynamique
Bobine dans un circuit AC avec oscilloscope / avec le module FG (Cobra3)
4.4.04-01/11
Pour en savoir plus sur …
L'inductance
Les lois de Kirchhoff
Les équations de Maxwell
L'impédance AC
Le déphasage
Principe de l’expérience :
La bobine est connectée à un circuit
ayant une source de tension de fréquence variable. L'impédance et les
déphasages sont déterminés en
fonction de la fréquence. Les impédances en parallèle et en série sont
mesurées.
Montage d’expérience P2440411 avec FG-Module
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2440411 avec FG-Module
Expérience P2440401 avec oscilloscope
Générateur de fonction
13652.93
1
Oscilloscope 30 MHz, 2 canaux
11459.95
1
Amplificateur de différence
11444.93
1
Compteur universel
13601.99
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 10 cm
07359.01
3
Bobine, 300 spires
06513.01
1
1
Bobine, 600 spires
06514.01
1
1
Boîte de connexion
06030.23
1
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
5
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
4
2
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
Logiciel Cobra3 PowerGraph
14525.61
1
Module de mesurage Générateur de fonction
12111.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 25 cm
07360.01
2
Objectifs :
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 25 cm
07360.04
1
1. Déterminer l'impédance d'une
bobine en fonction de la fréquence.
1
Résistance 47 Ω, 1W, G1
39104.62
1
Résistance 100 Ω, 1W, G1
39104.63
1
Résistance 220 Ω, 1W, G1
39104.64
1
Résistance 50 Ω 2%, 1W, G1
06056.50
1
Résistance 100 Ω 2%, 2W, G1
06057.10
1
Résistance 200 Ω 2%, 2W, G1
06057.20
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Bobine dans un circuit AC avec oscilloscope /
avec le module FG (Cobra3)
P24404 01/11
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Tangente de la phase de déplacement courant-voltage comme fonction de la
fréquence utilisée pour le calcul de l´inductance totale des bobines connectées en parallèle et en série.
2. Déterminer l'inductance de la
bobine.
3. Déterminer le déphasage entre la
tension aux bornes et le courant
total en fonction de la fréquence
du circuit.
4. Déterminer l'impédance totale des
bobines connectées en parallèle et
en série.
Expériences Travaux pratiques de Physique 193
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14:57 Uhr
Seite 194
Électricité
Électrodynamique
4.4.05-01/15 Condensateur dans un circuit AC avec oscilloscope / avec le module FG (Cobra3)
Pour en savoir plus sur …
La capacité
Les lois de Kirchhoff
Les équations de Maxwell
L'impédance AC
Le déphasage
Principe de l’expérience :
Un condensateur est connecté à un
circuit ayant une source de tension à
fréquence variable. L'impédance et le
déphasage sont déterminés en fonction de la fréquence et de la capacité. Les impédances en parallèle et
en série sont mesurées.
Montage d’expérience P2440515 avec FG-Module
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2440515 avec FG-Module
Expérience P2440501 avec oscilloscope
Générateur de fonction
13652.93
1
Oscilloscope 30 MHz, 2 canaux
11459.95
1
Amplificateur de différence
11444.93
1
Compteur universel
13601.99
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 10 cm
07359.01
2
Résistance 47 Ω, 1W, G1
39104.62
Résistance 100 Ω, 1W, G1
39104.63
1
1
1
Résistance 220 Ω, 1W, G1
39104.64
Résistance 50 Ω 2%, 1W, G1
06056.50
1
Résistance 10 Ω 2%, 2W, G1
39104.01
1
Condensateur 1 microF/ 250 V, G2
39113.01
1
Condensateur 4,7microF/ 250 V, G2
39113.02
1
1
Condensateur 4,7microF/ 250 V, G2
39113.03
1
1
Boîte de connexion
06030.23
1
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
4
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
2
2
1
Impédance de divers condensateurs comme fonction de la fréquence.
1
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
2
Logiciel Cobra3 PowerGraph
14525.61
1
Module de mesurage Générateur de fonction
12111.00
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Condensateur dans un circuit AC avec oscilloscope /
avec le module FG (Cobra3)
24405 01/15
194 Expériences Travaux pratiques de Physique
Objectifs :
1. Déterminer l'impédance d'un
condensateur en fonction de la
fréquence.
2. Déterminer le déphasage entre la
tension aux bornes et le courant
total en fonction de la fréquence
du circuit.
3. Déterminer l'impédance totale des
condensateurs connectés en
parallèle et en série.
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Seite 195
Électricité
Électrodynamique
Circuit RLC avec multimètre / avec le module FG (Cobra3)
4.4.06-01/11
Pour en savoir plus sur …
Le circuit RLC série
Le circuit RLC parallèle
La résistance
La capacité
L'inductance
Le condensateur
La bobine
Le déphasage
Le facteur Q
La largeur de bande
La résistance de pertes
L'amortissement
Principe de l’expérience :
Le courant et la tension de circuits
RLC série et parallèle sont étudiés en
fonction de la fréquence. Le facteur
Q et la largeur de bande sont déterminés.
Montage d’expérience P2440611 with FG-Module
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2440611 avec FG-Module
Expérience P2440601 avec multimètre
Générateur de fonction
Compteur universel
Multi-range meter with amplifier
Coil, 300 spires
Coil, 3600 spires, tapped
Fiche de connexion blanche 19 mm
Résistance 10 Ω, 1W, G1
Résistance 47 Ω, 1W, G1
Résistance 470 Ω, 1W, G1
Résistance 1 kΩ, 1W, G1
Résistance 100 Ω, 1W, G1
Résistance 220 Ω, 2W, G1
Condensateur 1 microF/ 250 V, G2
Condensateur 100 nF/250 V, G1
Condensateur 2.2 microF/100 V, G2
Condensateur 4.7 microF/100 V, G2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 25 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 25 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
Boîte de connexion
Cobra3 unité de base, USB
Alimentation 12 V/2 A
Logiciel Cobra3 PowerGraph
Logiciel Cobra3 enregistreur universel
Module de mesurage Générateur de fonction
PC, Windows® XP ou supérieur
13652.93
13601.99
07042.00
06513.01
06516.01
39170.00
39104.01
39104.62
39104.15
39104.19
39104.63
39104.64
39113.01
39105.18
39113.02
39113.03
07360.01
07360.04
07361.01
07361.04
06030.23
12150.50
12151.99
14525.61
14504.61
12111.00
1
1
1
1
2
1
1
1
2
1
1
3
2
2
2
1
1
2
1
1
1
1
1
1
2
1
1
2
1
1
2
1
1
1
Voltage total comme fonction de la fréquence dans un circuit en parallèle.
Courbes enregistrées pour divers résisteurs (de haut en bas) R = ∞ Ω, 1000
Ω, 470 Ω.
Objectifs :
Déterminer le comportement en
fréquence :
2. d'un circuit RLC parallèle en ce qui
concerne
1. d'un circuit RLC série en ce qui
concerne
la résonance en courant, sans
résistance parallèle
la résonance en tension, sans
résistance d'amortissement
la résonance en tension, sans
résistance parallèle
la résonance en courant, sans
résistance d'amortissement
la résonance en courant, avec
résistance parallèle
la résonance en courant, avec
résistance d'amortissement
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Circuit RLC avec multimètre / avec le module FG
(Cobra3)
P24406 01/11
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Expériences Travaux pratiques de Physique 195
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14:57 Uhr
Seite 196
Électricité
Électrodynamique
4.4.07-00 Circuits redresseurs
Pour en savoir plus sur …
Le Redresseur demi-onde
Le Redresseur pleine onde
Le Redresseur de Graetz
La diode et la diode de Zener
L'effet d'avalanche
Le condensateur en train de
se charger
Les ondulations
La valeur efficace
La résistance interne
Le facteur de lissage
La tension d'ondulation
La stabilisation de la tension
Le doublage de la tension
Principe de l’expérience :
L'ondulation de la tension de sortie
de plusieurs circuits Redresseurs est
mesurée en fonction de l'intensité du
courant de charge et de la capacité
de charge. Les caractéristiques d'un
stabilisateur de tension et d'un multiplicateur sont étudiées.
Ce qu´il vous faut :
Plaque enfichable avec bornes 4 mm
06033.00
1
Diode de silicone 1 N 4007, G1
39106.02
4
Condensateur électrolyte, G1, 470 µF
39105.26
1
Condensateur électrolyte G1, 10 µF
39105.28
4
Condensateur électrolyte, G2, 2200 µF
39113.08
1
Condensateur électrolyte, G1, 1000 µF
06049.09
1
Résistance 470 Ω, 1W, G1
39104.15
1
Résistance 47 Ω, 1W, G1
39104.62
1
Diode de Silicium ZF 4.7, G1
39132.01
1
Transformateur à gradin avec redresseur 14 VAC/12 VDC, 5 A 13533.93
1
Oscilloscope 30 MHz, 2 canaux
11459.95
1
Multimètre digital 2010
07128.00
3
Ondulation du voltage sortant comme fonction du courant de charge :
a) Redresseur demi-onde, b) Redresseur en pont.
Résistance, 330 Ω, 1.0 A
06116.02
1
Adaptateur, fiche BNC / douille 4 mm
07542.26
1
Objectifs :
Fiche de connexion blanche 19 mm
39170.00
3
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 25 cm
07360.01
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 25 cm
07360.04
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
4
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
4
1. A l'aide du Redresseur demi-onde :
a) observer la tension de sortie (le
condensateur n'étant pas en train
de charger) sur l'oscilloscope
b) mesurer le courant de diode ID en
fonction de l'intensité du courant
de sortie Io (le condensateur
n'étant pas en train de charger)
c) mesurer la composante de
l'ondulation UACpp de la tension de
sortie en fonction du courant de
sortie (C = constante)
d) mesurer l'ondulation en fonction
de la capacité (Io = constante)
e) mesurer la tension de sortie Uo en
fonction de la tension d'entrée Ui
(Io = 0).
2. A l'aide d'un Redresseur en pont :
a) afficher la tension de sortie (le
condensateur n'étant pas en train
de charger) sur l'oscilloscope
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Circuits redresseurs
P2440700
196 Expériences Travaux pratiques de Physique
b) mesurer le courant au travers
d'une diode, ID, en fonction du
courant de sortie Io lo (le condensateur étant en train de charger)
c) mesurer l'ondulation de la tension
de sortie en fonction du courant
de sortie (C = constante)
d) mesurer l'ondulation en fonction
de la capacité (Io = constante)
e) mesurer la tension de sortie en
fonction de la tension d'entrée.
3. Mesurer la tension au condensateur en train de charger, Uc, et la
tension de sortie d'une source de
tension stabilisée en fonction de
la tension d'entrée Ui.
4. Mesurer la tension de sortie d'un
circuit multiplicateur de tension
en fonction de la tension d'entrée.
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Seite 197
Électricité
Électrodynamique
Filtres RC (pont de Wien-Robinson) 4.4.08-00
Pour en savoir plus sur …
Le filtre passe-haut
Le filtre passe-bas
Les filtres
Le biporte en TT
Le circuit de différentiation
Le circuit d'intégration
La réponse indicielle
L'onde carrée
La fonction de transfert
Principe de l’expérience :
La réponse en fréquence de simples
filtres RC est enregistrée par des
mesures point par point et le
balayage
est
affiché
sur
l'oscilloscope.
Ce qu´il vous faut :
Plaque enfichable avec bornes 4 mm
06033.00
1
Résistance 500 Ω 2%, 1W, G1
06057.50
1
Condensateur 10 nF/ 250 V, G1
39105.14
4
Résistance 1kΩ, 1W, G1
39104.19
5
Fiche de connexion blanche 19 mm
39170.00
5
Amplificateur de différence
11444.93
1
Générateur de fonction vobule 20 MHz
11768.99
1
Oscilloscope 30 MHz, 2 canaux
11459.95
1
Adaptateur, fiche BNC / douille 4 mm
07542.26
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 10 cm
07359.02
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
3
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
1
Connecteur, T-type, BNC
07542.21
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Filtres RC (pont de Wien-Robinson)
P2440800
Fréquence de réponse du filtre passe-haut et passe-bas.
Objectifs :
Enregistrer la réponse en fréquence
de la tension de sortie :
Etudier la réponse indicielle :
1. d'un filtre passe-haut
7. d'un circuit d'intégration
6. d'un circuit de différentiation
2. d'un filtre passe-bas
3. d'un filtre de bande-passante
4. d'un pont de Wien-Robinson
5. d'un biporte en TT,
point par point et afficher le
balayage sur l'oscilloscope.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 197
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Électricité
Électrodynamique
4.4.09-01/15 Filtres passe-haut et passe-bas avec oscilloscope / avec le module FG (Cobra3)
Pour en savoir plus sur …
Le circuit
La résistance
La capacité
L'inductance
Le condensateur
La bobine
Le déplacement de phase
Le filtre
Les lois de Kirchhoff
Le diagramme de Bode
Principe de l’expérience :
Les caractéristiques du filtre d'une
bobine, d'un condensateur, d'une
résistance ohmique et des associations de ces composantes sont étudiées en fonction de la fréquence. Le
déphasage des filtres est également
déterminé en fonction de la fréquence.
Montage d’expérience P2440915 avec FG-Module
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2440915 avec FG-Module
Expérience P2440901 avec oscilloscope
Générateur de fonction
13652.93
1
Oscilloscope 30 MHz, 2 canaux
11459.95
1
Compteur universel
13601.99
1
Amplificateur de différence
11444.93
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 10 cm
07359.04
1
Bobine, 300 spires
06513.01
1
1
Résistance 47 Ω, 1W, G1
39104.62
Résistance 1 kΩ, 1W, G1
39104.19
2
2
Résistance 50 Ω 2%, 1W, G1
06056.50
1
Condensateur 1 microF/ 250 V, G2
39113.01
1
1
Condensateur 4,7microF/ 250 V, G2
39113.02
1
1
1
U/U1 comme fonction de la fréquence avec le réseau LC et CL.
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
4
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
4
2
Boîte de connexion
06030.23
1
Fiche de connexion blanche 19 mm
39170.00
4
Objectifs :
Plaque enfichable à bornes 4 mm
06033.00
1
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Déterminer le rapport tension de sortie – tension d'entrée avec
Déterminer le déphasage avec le circuit RC/CR.
Déterminer le déphasage avec deux
circuits CR connectés en série.
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
2
1. le circuit RC/CR,
Logiciel Cobra3 PowerGraph
14525.61
1
2. le circuit RL/LR,
Module de mesurage Générateur de fonction
12111.00
1
3. le circuit CL/LC,
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 25 cm
07360.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 25 cm
07360.04
1
4. deux circuits CR connectés en
série.
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Filtres passe-haut et passe-bas avec oscilloscope /
avec le module FG (Cobra3)
P24409 01/15
198 Expériences Travaux pratiques de Physique
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
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Électricité
Électrodynamique
Pont de mesure RLC 4.4.10-00
Pour en savoir plus sur …
Le pont de Wheatstone
La réactance inductive et
capacitive
La résistance ohmique
L'impédance
Les lois de Kirchhoff
Principe de l’expérience :
Les résistances ohmiques, les inductances et les capacités sont déterminées dans un circuit formant un pont
de Wheatstone alimenté en courant
alternatif. L'équilibrage se fait à
l'oreille, à l'aide d'un casque qui utilise la grande sensibilité de l'oreille
humaine.
Ce qu´il vous faut :
Pont de Wheatstone simple
Casque d´écoute, stéréo
Générateur de fonction
Bobine, 6 spires
Bobine, 300 spires
Bobine, 600 spires
Bobine, 1200 spires
Bobine, 600 spires, short
Bobine inductrice, 300 spires, d = 40 mm
Résistance 330 Ω, 1W, G1
Résistance 470 Ω, 1W, G1
Résistance G1, 680 Ω, 1 W
Résistance 1 kΩ, 1W, G1
Résistance 1,5 kΩ, 1W, G1
Résistance 2.2 kΩ, 1W, G1
Résistance 3.3 kΩ, 1W, G1
Potentiomètre 100 Ω, 0.4W, G2
Résistance 1 kΩ, 1W, G1
Condensateur 100 pF/100 V, G2
Condensateur 470 pF/100 V, G1
Condensateur 1 nF/ 100 V, G2
Condensateur 10 nF/ 250 V, G1
Condensateur 47 nF/ 250 V, G2
Condensateur 100 nF/250 V, G1
Boîte de connexion
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 25 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
Adaptateur pour casque d´écoute, borne jack / 2 x 4 mm
07182.00
65974.00
13652.93
06510.00
06513.01
06514.01
06515.01
06522.01
11006.01
39104.13
39104.15
39104.17
39104.19
39104.21
39104.23
39104.25
39103.01
39104.19
39105.04
39105.07
39105.10
39105.14
39105.17
39105.18
06030.23
07360.04
07361.04
07362.04
65974.01
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
3
2
2
1
Pont de Wheatstone.
Objectifs :
Déterminer :
1. les résistances ohmiques
2. les inductances
3. les capacités
avec le pont de Wheatstone, en utilisant l'équilibrage du pont.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Pont de mesure RLC
P2441000
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Expériences Travaux pratiques de Physique 199
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Électricité
Électrodynamique
4.4.11-00 Résistance, angle de phase et puissance dans des circuits à courant continu
Pour en savoir plus sur …
L'impédance
Le déphasage
Le diagramme du phaseur
La capacité
L'inductance propre
Principe de l’expérience :
Les circuits en série contenant des
inductances ou des capacités propres
et des résistances ohmiques sont
étudiés en fonction de la fréquence.
En mesurant les amplitudes électriques à l'aide d'un instrument de
mesure du travail ou de la puissance,
la puissance réelle ou apparente peut
être directement affichée.
Ce qu´il vous faut :
Mètre travail / puissance
13715.93
1
Générateur de fréquence de puissance, 1 MHz
13650.93
1
Bobine, 300 spires
06513.01
1
Boîte de connexion
06030.23
1
Condensateur électrolyte 47 µF / 63V bip G1
39105.45
1
Résistance 10 Ohm, 1W, G1
39104.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, noir, l = 50 cm
07361.05
4
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Résistance, angle de phase et puissance
dans des circuits à courant continu
P2441100
Condensateur et Résistance en série, Z2 comme fonction de 1/f2.
Objectifs :
1. Circuit en série composé d'une
inductance propre et d'une résistance (bobine réelle) :
– étude de l'impédance et du
déphasage en fonction de la
fréquence
– étude de la relation entre la puissance réelle et l'intensité du courant
200 Expériences Travaux pratiques de Physique
– détermination de l'inductance
propre et de la résistance ohmique
2. Circuit en série composé d'un condensateur et d'une résistance :
– étude de l'impédance et du
déphasage en fonction de la
fréquence
– étude de la relation entre la puissance réelle et l'intensité du
courant
– détermination de la capacité et de
la résistance ohmique
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Électricité
Électrodynamique
Etude de la variation rapide d'induction avec Cobra3 4.4.12-11
Pour en savoir plus sur …
La loi de l'induction
Le flux magnétique
Les équations de Maxwell
Principe de l’expérience :
Un aimant permanent tombe à différentes vitesses au travers d'une
bobine. La variation du flux magnétique ⌽ génère une tension de choc
induite. Cette tension de choc
induite USS est enregistrée à l'aide de
l'interface d'un système informatique. Selon la polarité de l'aimant
permanent, la tension de choc
induite est négative ou positive.
Ce qu´il vous faut :
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
Logiciel Cobra3 enregistreur universel
14504.61
1
Barrière optique, compact
11207.20
1
Tige de support, acier inoxydable 18/8, l = 600 mm
02037.00
1
Noix double
02043.00
3
Trépied PASS
02002.55
1
Pince universelle
37718.00
1
Baguette de verre, d = 12 mm, l = 300 mm
45126.01
1
Porte-bobine
06528.00
1
Bobine, 600 spires, short
06522.01
1
Aimant, d = 8 mm, l = 60 mm
06317.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 50 cm
07361.02
2
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Etude de la variation rapide d'induction
avec Cobra3
P2441211
Voltage d´induction mesuré USS dans le temps. De plus évaluation du voltage
de pic à pic USS = 2,766 V.
Objectifs :
1. Mesurer la tension de choc induite
USS et la vitesse de chute de
l'aimant.
2. EvaLuer la tension de choc induite
USS en fonction de la vitesse de
chute de l'aimant.
3. Calculer le flux magnétique induit
par l'aimant en train de tomber, en
fonction de sa vitesse de chute.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 201
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Électricité
Oscillations et ondes électromagnétiques
4.5.02-00 Circuits oscillants couplés
Pour en savoir plus sur …
La résonance
Le facteur Q
Le facteur de dissipation
La largeur de bande
Le couplage critique ou
optimal
L'impédance caractéristique
La méthode de Pauli
La conductance parallèle
Le filtre à bande passante
Le balayage
Principe de l’expérience :
TLe facteur Q de circuits oscillants
est déterminé à partir de la largeur
de bande et par la méthode de Pauli.
Dans les circuits à couple inductif
(filtres à bande passante), le facteur
de couplage est déterminé en fonction de l'espacement des bobines.
Ce qu´il vous faut :
Générateur de fonction vobule 20 MHz
11768.99
1
Oscilloscope 30 MHz, 2 canaux
11459.95
1
Bobine HF, 35 spires; 75 µH
06915.00
2
Bobine HF, 50 spires, 150 µH
06916.00
2
Bobine HF, 75 spires, 350 µH
06917.00
2
Bobine, 150 spires, short
06520.01
1
Variable condensateur, Casing G3
06049.10
2
Résistance 22 kΩ, 1W, G1
39104.34
1
Résistance 47 kΩ, 1W, G1
39104.38
1
Résistance 100 kΩ, 1W, G1
39104.41
1
Résistance 1 MΩ, 1W, G1
39104.52
2
Résistance G1, 82 kΩ, 1 W
39104.40
1
Condensateur 470 pF/100 V, G2
39105.07
1
Fiche de connexion blanche 19 mm
39170.00
7
Boîte de connexion
06030.23
2
Pince de table
02014.00
2
Mètre de démonstration, l = 1000 x 27 mm
03001.00
1
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
07542.27
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 25 cm
07360.02
2
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
2
Câble blindé, BNC, l = 1500 mm
07542.12
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Circuits oscillants couplés
P2450200
Constante de couplage k comme fonction de la distance s entre les bobines
quand le couplage est supercritique.
Objectifs :
1. Déterminer le facteur de dissipation tan ␦k et le facteur de qualité
Q à partir de la largeur de bande
des circuits oscillants.
2. Déterminer le facteur de dissipation et le facteur Q des circuits
oscillants à partir de la fréquence
de résonance (␻0), de la capacité
202 Expériences Travaux pratiques de Physique
Ctot et de la conductance en parallèle Gp déterminées par la
méthode de Pauli.
3. Déterminer le facteur de couplage
k et la largeur de bande ⌬f d'un
filtre à bande passante en fonction de l'espacement s entre les
bobines.
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Électricité
Oscillations et ondes électromagnétiques
Interférence de micro-ondes 4.5.04-00
Pour en savoir plus sur …
La longueur d'onde
L'onde stationnaire
La réflexion
La transmission
L'interféromètre de
Michelson
Principe de l’expérience :
Après avoir été réfléchi depuis un
écran métallique ou une plaque de
verre, un faisceau de micro-ondes
interfère avec les ondes primaires. La
longueur d'onde est déterminée à
partir des ondes stationnaires résultantes.
Ce qu´il vous faut :
Émetteur de micro-ondes avec Klystron
11740.01
1
Récepteur de micro-ondes
11740.02
1
Dipôle de réception de micro-ondes
11740.03
1
Alimentation pour micro-ondes, 220 VAC
11740.93
1
Échelle semi cercle avec pointeur
08218.00
1
Plaque de verre, 200 x 300 x 4 mm
08204.00
2
Écran métallique, 300 mm x 300 mm
08062.00
2
Porte-plaque, ouverture 0...10 mm
02062.00
3
Pince de table
02014.00
2
Mètre de démonstration, l = 1000 x 27 mm
03001.00
2
Trépied PASS
02002.55
1
Embase PASS
02006.55
4
Tige carrée PASS, l = 250 mm
02025.55
1
Noix double PASS
02040.55
1
Multi-range mètre avec amplificateur
07042.00
1
Adaptateur, fiche BNC / douille 4 mm
07542.26
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
1
Distribution d´intensité durant l´interférence de microondes dans
l´arrangement de Michelson comme fonction de la position des écrans de
réflexion.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Interférence de micro-ondes
P2450400
Objectifs :
Mesurer la longueur d'onde des
micro-ondes par le biais de la production d'ondes stationnaires avec
1. réflexion sur l'écran métallique,
2. une plaque à face parallèles,
3. l'interféromètre de Michelson.
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Électricité
Oscillations et ondes électromagnétiques
4.5.05-00 Diffraction de micro-ondes
Pour en savoir plus sur …
Les zones de Fresnel
Le principe d'Huygens
La diffraction de Fraunhofer
La diffraction par une fente
Principe de l’expérience :
Des micro-ondes heurtent une fente
et le bord d'un écran. La figure de
diffraction est déterminée sur la base
de la diffraction au niveau de ces
obstacles.
Ce qu´il vous faut :
Émetteur de micro-ondes avec Klystron
11740.01
1
Dipôle de réception de micro-ondes
11740.03
1
Alimentation pour micro-ondes, 220 VAC
11740.93
1
Écran métallique, 300 mm x 300 mm
08062.00
2
Multi-range mètre avec amplificateur
07042.00
1
Décamètre, l = 2 m
09936.00
1
Mètre de démonstration, l = 1000 x 27 mm
03001.00
2
Trépied PASS
02002.55
1
Embase PASS
02006.55
3
Noix double PASS
02040.55
1
Tige carrée PASS, l = 250 mm
02025.55
1
Pince de table
02014.00
2
Adaptateur, fiche BNC / douille 4 mm
07542.26
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Diffraction de micro-ondes
P2450500
Distribution d´intensité durant la diffraction de microondes au bord d´un
écran, parallèle au plan de l´écran.
Objectifs :
Déterminer la figure de diffraction de
l'intensité de la micro-onde
1. derrière le bord d'un écran,
2. après être passée au travers d'une
fente
3. derrière une fente de largeur
variable, avec un point de réception fixe.
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Seite 205
Électricité
Oscillations et ondes électromagnétiques
Diffraction et polarisation de micro-ondes 4.5.06-00
Pour en savoir plus sur …
La diffraction
Le point focal
La linéarité
Les ondes polarisées circulairement et elliptiquement
Les ondes transversales
Le polariseur et l'analyseur
L'interférence constructive et
destructive
Principe de l’expérience :
L'équivalence entre la lumière visible
et les micro-ondes, en tant que cas
spécifiques de spectre total des
ondes magnétiques, peut être
démontrée par exemple par la diffraction et la polarisation de microondes. La concentration des microondes à travers une lentille convergente plan convexe est observée et la
distance focale de la lentille est
déterminée. En outre, la polarisabilité des micro-ondes est démontrée
au moyen d'une grille métallique.
Ce qu´il vous faut :
Émetteur de micro-ondes avec Klystron
11740.01
1
Dipôle de réception de micro-ondes
11740.03
1
Alimentation pour micro-ondes, 220 VAC
11740.93
1
Amplificateur de mesurage universel
13626.93
1
Grille de polarisation
06866.00
1
Lentille convergente, résine artificielle
06872.00
1
Échelle semi cercle avec pointeur
08218.00
1
Voltmètre 0.3...300 V-, 10...300 V~
07035.00
1
Câble blindé, BNC, l = 1500 mm
07542.12
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 200 cm
07365.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 200 cm
07365.04
1
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
07542.27
1
Trépied PASS
02002.55
1
Embase PASS
02006.55
1
Pied en H PASS
02009.55
1
Pince de table PASS
02010.00
2
Tige carrée PASS, l = 250 mm
02025.55
1
Tige carrée PASS, l = 630 mm
02027.55
4
Noix double PASS
02040.55
4
Tige raccord
02060.00
1
Mètre de démonstration, l = 1000 x 27 mm
03001.00
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Diffraction et polarisation de micro-ondes P2450600
Profile de l´intensité de la radiation.
Objectifs :
1. Mesurer l'éclairement énergétique
du champ micro-onde derrière
une lentille convergente
– le long de l'axe optique
– transversalement par rapport à
l'axe optique.
Déterminer la distance focale d'une
lentille convergente en résine syn-
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
thétique et comparer les résultats
obtenus avec la répartition de
l'éclairement énergétique lorsqu’aucune lentille n'est utilisée.
2. Mesurer l'éclairement énergétique
au travers d'une grille métallique en
fonction de l'angle formé par le sens
de polarisation et les barres grillagées.
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Seite 206
Électricité
Oscillations et ondes électromagnétiques
4.5.08-00 Champ d'émission d'un cornet - micro-ondes
Pour en savoir plus sur …
L'antenne cornet
Les caractéristiques
directionnelles
La directivité
La loi de la distance
Le centre de phase
Principe de l’expérience :
La caractéristique directionnelle
d'une antenne cornet est reçue dans
deux plans perpendiculaires au
moyen d'un dipôle récepteur. La loi
de la distance est vérifiée en ce qui
concerne l'antenne.
Ce qu´il vous faut :
Émetteur de micro-ondes avec Klystron
11740.01
1
Récepteur de micro-ondes
11740.02
1
Alimentation pour micro-ondes, 220 VAC
11740.93
1
Trépied PASS
02002.55
1
Embase PASS
02006.55
1
Tige carrée PASS, l = 250 mm
02025.55
3
Tige carrée PASS, l = 400 mm
02026.55
1
Tige carrée PASS, l = 1000 mm
02028.55
1
Noix double PASS
02040.55
5
Articulation angulaire
02053.01
1
Disque gradué, pour démonstration
02053.02
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Câble blindé, BNC, l = 1500 mm
07542.12
1
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
07542.27
1
Décamètre, l = 2 m
09936.00
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Champ d'émission d'un cornet micro-ondes
P2450800
Caractéristique directionnelle Cu(␽, ␸ = 0) de l´antenne cornet pas les plans
de polarisation à diverses distances.
Objectifs :
1. Mesurer la caractéristique directionnelle de l'antenne cornet dans
deux plans perpendiculaires et
évaluer la directivité correspondante à partir des caractéristiques
directionnelles.
2. Déterminer l'éclairement énergétique I en fonction de la distance
r entre le dipôle récepteur et
l'antenne cornet, ce qui permet
d'établir la validité de la loi.
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Électricité
Oscillations et ondes électromagnétiques
Réflexion totale des micro-ondes 4.5.09-00
Pour en savoir plus sur …
La transmission
La réflexion
L'absorption
La réfraction
La vitesse de phase
La réflexion totale
Les ondes de surface
La réflexion totale frustrée
L'effet tunnel
Principe de l’expérience :
Dans la première partie de cette
expérience, les caractéristiques de
transmission et de réception du
verre, du verre acrylique et du métal
sont étudiées à l'aide d'une paire
transmetteur-récepteur de microondes. Les caractéristiques sont
comparées les unes aux autres.
Dans la deuxième partie, la réflexion
totale des micro-ondes sur une surface prismatique est masquée en
approchant du premier un deuxième
Ce qu´il vous faut :
Émetteur de micro-ondes avec Klystron
11740.01
1
Récepteur de micro-ondes
11740.02
1
Alimentation pour micro-ondes, 220 VAC
11740.93
1
Écran métallique, 300 mm x 300 mm
08062.00
2
Plexiglas plate, 200 x 300 x 4 mm
08204.00
1
Plexiglas plate, 200 x 200 x 4 mm
11613.00
1
Embase PASS
02006.55
4
Porte-plaque, ouverture 0...10 mm
02062.00
1
Block de support 105 x 10 5x 57 mm
02073.00
2
Prisme, résine synthétique
06873.00
2
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
1
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
07542.27
1
Pied à coulisse, plastique
03011.00
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Réflexion totale des micro-ondes
P2450900
Réflexion totale interne frustrée.
prisme ayant le même indice de
réfraction.
Objectifs :
1. Déterminer les caractéristiques de
réflexion et de transmission du
verre acrylique et du métal.
2. Observer l'effet de la réflexion
totale frustrée et déterminer
l'éclairement énergétique transmis en fonction de la distance d à
la surface prismatique. L'indice de
réflexion du prisme peut être calculé en déterminant le coefficient
d’atténuation ␥.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 207
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Électricité
208 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Structure physique
de la matière
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5
Structure physique de la matière
Table des matières
5.1
5.1.01-00
5.1.02-00
5.1.03-11
5.1.03-15
5.1.04-01/05
5.1.05-01/05
5.1.06-00
5.1.07-00
5.1.08-00
5.1.10-05/07
5.1.11-01/11
5.1.12-00
5.1.13-00
Physique de l´électron
Charge élémentaire et expérience de Millikan
Charge spécifique de l'électron-Rapport e/m
Expérience de Franck-Hertz avec tube Hg assistée par ordinateur
Expérience de Franck-Hertz avec tube Ne assistée par ordinateur
Détermination du quantum d'action de Planck par l'effet photoélectrique avec amplificateur / avec amplificateur électromètre
(filtres interférentiels)
Détermination du quantum d'action de Planck par l'effet photoélectrique avec amplificateur / avec électromètre amplificateur
(réseau de diffraction)
Structure fine et spectre optique d'un gaz à 1 électron / 2 électrons
Séries de Balmer / Détermination de la constante de Rydberg
Spectres atomiques de systèmes à 2 électrons: He-Hg
Effet Zeeman / version normale et anormale avec système
magnétique variable / avec électro-aimant
Expérience de Stern-Gerlach / avec moteur pas-à-pas et interface
Résonance de spin électronique (Etude du facteur g)
Diffraction d'un faisceau d'électrons sur un réseau
5.2
5.2.01-01
5.2.01-11
5.2.03-11
Radioactivité
Demi-vie et équilibre radioactif
Demi-vie et équilibre radioactif avec Cobra3
Distribution de Poisson et de Gauss d'un rayonnement radioactif avec
Cobra3 - Influence du temps mort d'un tube compteur
5.2.04-00
Visualisation des particules radioactives / Chambre à brouillard
5.2.20-15
Etude de l'énergie Alpha émis par différentes sources
avec un Analyseur multicanaux (AMC)
5.2.21-01/11/15 Expérience de Rutherford avec table traçante xyt / avec Cobra3 /
avec Analyseur multicanaux (AMC)
5.2.22-11/15
Structure fine du spectre alpha de l'Am-241 avec Cobra3 /
avec Analyseur multicanaux (AMC)
5.2.23-11/15
Etude de l'énergie Alpha émis par le Ra-226 avec Cobra3 /
avec Analyseur multicanaux (AMC)
5.2.24-11/15
Dissipation d'énergie de particules Alpha dans les gaz avec Cobra3 /
avec Analyseur multicanaux (AMC)
5.2.31-00
Absorption d'électrons
5.2.32-00
Spectroscopie bêta
5.2.41-01/11
Loi de la distance et d'absorption des rayons Gamma et Bêta
avec le tube compteur / avec Cobra3
5.2.42-11/15
Dépendance énergétique du coefficient d'absorption gamma avec
Cobra3 / avec Analyseur multicanaux (AMC)
5.2.44-11/15
Effet Compton avec COBRA3 / avec Analyseur multicanaux (AMC)
5.4.45-11/15
Conversion interne dans le Ba-137 avec Cobra3 / avec Analyseur
multicanaux (AMC)
5.2.46-11/15
Section efficace de l'effet photoélectrique et de l'effet Compton avec
Cobra3 / avec Analyseur multicanaux (AMC)
5.2.47-11/15
Loi de Moseley et fluorescence X avec Cobra3 / avec Analyseur
multicanaux (AMC)
210 Expériences Travaux pratiques de Physique
5.3
5.3.01-01
5.3.01-11
5.3.02-01/11
5.3.03-00
5.3.04-01/11
5.3.10-00
5.3.11-00
5.3.20-00
Physique de l´état solide, physique du plasma
Effet Hall dans le germanium dopé p avec teslamètre
Effet Hall dans le germanium dopé p avec Cobra3
Effet Hall dans le germanium dopé n avec teslamètre / avec Cobra3
Effet Hall normal et anormal dans les métaux
Bande interdite du germanium avec multimètre / avec Cobra3
Traitement des surfaces / Physique des plasmas
Courbes de Paschen - Physique des plasmas
Résolution atomique de la surface du graphite avec le microscope à
effet tunnel (STM)
5.4
5.4.01-00
5.4.02-00
5.4.03-00
5.4.04-00
Physique rayon-X
Caractéristique du rayonnement-X du cuivre
Caractéristique du rayonnement-X du molybdène
Caractéristique du rayonnement-X du fer
Détermination de l'intensité d'un rayonnement-X caractéristique
en fonction du courant et de la tension anodique
Monochromisation des rayons-X du molybdène
Monochromisation des rayons-X du cuivre
Séparation du doublet K du molybdène/Structure fine
Séparation du doublet K du fer / Structure fine
Loi de déplacement de Duane-Hunt et détermination de la constante
de Planck
Rayonnements X caractéristiques d'anodes différentes /
Loi de Moseley ; Fréquence de Rydberg et constante d'écran
Absorption de rayons-X
Absorption d'arête K et L / Loi de Moseley, constante de Rydberg
Étude de la structure de monocristaux de NaCl de différentes
orientations
Analyse rayon-X de diverses structures cristal - Méthode des poudres
de Debye-Scherrer
Détermination de structures cristallines par rayonnement-X /
Méthode de Laue
Diffusion Compton des rayons-X
Dosimétrie Rayon-X
Expérience avec produit de contraste sur un modèle de vaisseau
sanguin
Détermination de la longueur et de la position d'un objet non visible
Etude de la diffraction par des poudres cristallisantes - en réseaux
de Bravais / une poudre cristallisant en une structure diamant /
structure hexagonale / structure tétraédrique / structure cubique
Mesures par diffraction de l'intensité des figures de Debye-Scherrer
par l'utilisation d'une poudre échantillon à structure cubique
Mesures par diffraction de Debye-Scherrer des paramètres
de structure de feuilles laminées
Rayonnement-X caractéristique du Tungstène
Spectroscopie énergétique des rayons-X
Résolution de l´énergie du détecteur d´énergie de rayons-X /
du système de l´Analyseur multicanaux (AMC)
5.4.05-00
5.4.06-00
5.4.07-00
5.4.08-00
5.4.09-00
5.4.10-00
5.4.11-00
5.4.12-00
5.4.13-00
5.4.14/15-00
5.4.16-00
5.4.17-00
5.4.18-00
5.4.19-00
5.4.20-00
5.4.21/22/
23/24/25
5.4.26-00
5.4.27-00
5.4.28-00
5.4.40-00
5.4.41-00
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Seite 211
Structure physique de la matière
Physique de l´électron
Charge élémentaire et expérience de Millikan 5.1.01-00
Pour en savoir plus sur …
Le champ électrique
La viscosité
La loi de Stoke
L'expérience de la
gouttelette
La charge de l'électron
Principe de l’expérience :
Des gouttelettes d'huile chargées
soumises à un champ électrique et à
la gravité entre les deux plaques d'un
condensateur sont accélérées grâce
à l'application d'une tension. La
charge élémentaire est déterminée à
partir de la vitesse, dans le sens de la
gravité et dans le sens opposé.
Ce qu´il vous faut :
1,20E-18
Appareil de Millikan
09070.00
1
Appareil de mesurage multiple avec protection contre
les surcharges
07021.01
1
1,00E-18
13672.93
1
Object micromètre 1 mm i-100 parts
62171.19
1
Chronomètre de poche, 15 minutes, 0,1 s
03076.01
2
Lamelles couvre-objet 18 x 18, 50 pièces
64685.00
1
Commutateur pour appareil Millikan
06034.07
1
Trépied PASS
02002.55
1
Tige raccord
02060.00
1
Niveau circulaire à bulle avec support
02 122.00
1
Fil de connexion, sécurité, 32 A, l = 50 cm, rouge
07336.01
1
Fil de connexion, sécurité, 32 A, l = 100 cm, rouge
07337.01
2
Fil de connexion, sécurité, 32 A, l = 100 cm, bleu
07337.04
2
Fil de connexion, 32 A, l = 750 mm, noir
07362.05
2
Fil de connexion, 32 A, l = 750 mm, vert-jaune
07362.15
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Charge élémentaire et expérience
de Millikan
P2510100
8,00E-19
Q/As
Alimentation, 0...600 VDC
6,00E-19
4,00E-19
2,00E-19
0,00E+00
0,00E+00
2,00E-07
4,00E-07
6,00E-07
r/m
8,00E-07
1,00E-07
1,20E-07
Mesurage avec diverses gouttelettes pour déterminer la charge élémentaire
avec la méthode de Millikan.
Objectifs :
1. Mesurer le temps de montée et de
chute des gouttelettes d'huile en
appliquant différentes charges à
des tensions variées.
2. Déterminer le rayon et la charge
des gouttelettes.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 211
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Structure physique de la matière
Physique de l´électron
5.1.02-00 Charge spécifique de l'électron-Rapport e/m
Pour en savoir plus sur …
Le rayon cathodique
La force de Lorentz
L'électron dans un champ
croisé
La masse de l'électron
La charge de l'électron
Principe de l’expérience :
Des électrons sont accélérés dans un
champ électrique et entrent dans un
champ magnétique à angles droits
par rapport à la direction du mouvement. La charge spécifique de
l'électron est déterminée à partir de
la tension d'accélération, de
l'intensité du champ magnétique et
du rayon de l'orbite de l'électron.
Ce qu´il vous faut :
Tube à faisceau électronique filiforme
06959.00
1
Bobines de Helmholtz, la paire
06960.00
1
Bloc d´alimentation, 0...600 V-
13672.93
1
Alimentation universelle
13500.93
1
Multimètre digital 2010
07128.00
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 10 cm
07359.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 10 cm
07359.04
1
5
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
3
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 75 cm
07362.02
3
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Charge spécifique de l'électron-Rapport e/m P2510200
Objectifs :
Déterminer la charge spécifique de
l'électron (e/m0) à partir de la trajectoire d'un faisceau d'électrons dans
des champs électriques et magnétiques croisés d'intensité variable.
212 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Structure physique de la matière
Physique de l´électron
Expérience de Franck-Hertz avec tube Hg assistée par ordinateur 5.1.03-11
Pour en savoir plus sur …
La quantité d'énergie
La collision des électrons
L'énergie d'excitation
Principe de l’expérience :
Les électrons sont accélérés dans un
tube rempli de vapeur de mercure.
L'énergie d'excitation du mercure est
déterminée à partir de la distance
entre les minima équidistants du
courant d'électrons dans un champ
électrique opposé variable.
Ce qu´il vous faut :
Alimentation pour tube de Franck-Hertz
09105.99
1
Tube Hg-Franck-Hertz sur plaque
09105.10
1
Four pour tube Hg-Franck-Hertz
09105.93
1
Thermocouple NiCr-Ni, gaine micro
13615.01
1
Fil de connexion pour tube Hg-Franck-Hertz
09105.30
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
1
Câble de transmission de données 2 x SUB-D, fiche /
douille, 9 pôles
14602.00
1
Logiciel Measure Franck-Hertz
14522.61
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Équipement facultatif :
Oscilloscope, 30 MHz, 2 canaux
11459.95
1
Adaptateur, BNC-douille/4mm fiche pair
07542.27
2
Câble blindé, BNC, l = 75 cm
07542.11
2
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Expérience de Franck-Hertz avec tube Hg
ordinateur
P2510311
Exemple d´une courbe de Franck-Hertz enregistrée avec du gaz Hg et
T = 180°C.
Objectifs :
1. Enregistrer l'intensité du contre
courant Is dans un tube de
Franck-Hertz en fonction de la
tension anodique Ua.
2. Déterminer l'énergie d'excitation
Ea à partir de la position des minima ou maxima de l'intensité du
courant par formation de la différence.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 213
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Structure physique de la matière
Physique de l´électron
5.1.03-15 Expérience de Franck-Hertz avec tube Ne assistée par ordinateur
Pour en savoir plus sur …
La quantité d'énergie
Le saut quantique
- La collision des électrons
L'énergie d'excitation
Principe de l’expérience :
Les électrons sont accélérés dans un
tube rempli de vapeur de néon.
L'énergie d'excitation du néon est
déterminée à partir de la distance
entre les minima équidistants du
courant d'électrons dans un champ
électrique opposé variable.
Ce qu´il vous faut :
Alimentation pour tube de Franck-Hertz
09105.99
1
Franck-Hertz Ne-tube avec boîtier
09105.40
1
Fil de connexion pour Franck-Hertz Ne-tube
09105.50
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
1
Câble de transmission de données 2 x SUB-D, fiche /
douille, 9 pôles
14602.00
1
Logiciel Measure Franck-Hertz
14522.61
1
Oscilloscope, 30 MHz, 2 canaux
11459.95
1
Adaptateur, BNC-douille/4mm fiche pair
07542.27
2
Câble blindé, BNC, l = 75 cm
07542.11
2
PC, Windows® XP ou supérieur
Équipement facultatif :
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Expérience de Franck-Hertz avec tube Ne
assistée par ordinateur
P2510315
Éxemple d´une courbe de Franck-Hertz pour gaz Ne.
Objectifs :
1. Enregistrer l'intensité du contre
courant Is dans un tube de
Franck-Hertz en fonction de la
tension anodique Ua.
2. Déterminer l'énergie d'excitation
Ea à partir de la position des minima ou maxima de l'intensité du
courant par formation de la différence.
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Structure physique de la matière
Physique de l´électron
Détermination du quantum d'action de Planck par l'effet photoélectrique avec amplificateur 5.1.04-01/05
/ avec amplificateur électromètre (filtres interférentiels)
Pour en savoir plus sur …
L'effet photoélectrique
externe
Le travail d'extraction
L'absorption
L'énergie du photon
L'anode
La cathode
Principe de l’expérience :
Une cellule photoélectrique est illuminée par de la lumière de différentes longueurs d'ondes. Le quantum d'action, ou la constante de
Planck (h), est déterminé à partir des
tensions photoélectriques mesurées.
Montage d’expérience P2510405 avec électromètre
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2510405 avec électromètre
Expérience P2510401 avec amplificateur
Cellule photoélectrique pour détermination H,
avec boîtier
06778.00
1
1
Filtres interférentiels, jeu de 3
08461.00
1
1
Filtres interférentiels, jeu de 2
08463.00
1
1
Lampe d´expérimentation 6
11615.05
1
1
Lampe spectrale Hg 100, base pico 9
08120.14
1
1
Alimentation pour lampe spectrale
13662.97
1
1
Amplificateur de mesurage universel
13626.93
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
1
Câble blindé, BNC, l = 30 cm
07542.10
1
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 25 cm
07360.01
1
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 25 cm
07360.04
1
2
Amplificateur électromètre
13621.00
1
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
07542.27
1
Alimentation 12V AC/500 mA
11074.93
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Détermination du quantum d'action de Planck
par l'effet photoélectrique
P25104 01/05
Voltage d´une cellule photoélectrique comme fonction de la fréquence de la
lumière irradiée.
Objectifs :
Déterminer la constante de Planck à
partir des tensions photoélectriques
mesurées à différentes longueurs
d'onde.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 215
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Structure physique de la matière
Physique de l´électron
5.1.05-01/05 Détermination du quantum d'action de Planck par l'effet photoélectrique avec amplificateur
/ avec électromètre amplificateur (réseau de diffraction)
Pour en savoir plus sur …
L'effet photoélectrique
externe
Le travail d'extraction
L'absorption
L'énergie du photon
Principe de l’expérience :
Une cellule photoélectrique est illuminée par de la lumière monochromatique de différentes longueurs
d'ondes. Le quantum d'action, ou la
constante de Planck h, est déterminé
à partir des tensions photoélectriques mesurées.
Montage d’expérience P2510501 avec amplificateur
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2510505 avec électromètre
Expérience P2510501 avec amplificateur
Cellule photoélectrique pour détermination H,
avec boîtier
06778.00
1
1
Réseau de diffraction, 600 lignes/mm
08546.00
1
1
Filtre coloré, 580 nm
08415.00
1
1
Filtre coloré, 525 nm
08414.00
1
1
Support pour diaphragme
11604.09
2
2
Fente, réglable
08049.00
1
1
Porte-lentille
08012.00
2
2
Lentille en monture, f = +100 mm
08021.01
1
1
Lampe à vapeur haute pression de Hg, 80 W
08147.00
1
1
Câble blindé, BNC, l = 30 cm
07542.10
1
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 25 cm
07360.01
1
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 25 cm
07360.04
1
1
Douille E 27 sur tige
06176.00
1
1
Alimentation pour lampe spectrale
13662.97
1
1
Amplificateur de mesurage universel
13626.93
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
1
Banc optique à profil, l = 600 mm
08283.00
2
2
Pied réglable pour banc optique à profil
08284.00
3
3
Articulation tournante pour banc optique à profil
08285.00
1
1
Curseur pour banc optique à profil, h = 80 mm
08286.02
4
Amplificateur électromètre
13621.00
1
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
07542.27
1
Alimentation 12V AC/500 mA
11074.93
1
Tension d´une cellule photoélectrique comme fonction de la fréquence de la
lumière irradiée.
4
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Détermination du quantum d'action de Planck par
l'effet photoélectrique avec amplificateur /
avec électromètre amplificateur (réseau de diffraction) P25105 01/05
216 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Seite 217
Structure physique de la matière
Physique de l´électron
Structure fine et spectre optique d'un gaz à 1 électron / 2 électrons 5.1.06-00
Pour en savoir plus sur …
Le spectromètre de diffraction
Le spin
Le moment angulaire
L'interaction du moment
angulaire spin-orbital
La multiplicité
Le niveau d'énergie
L'énergie d'excitation
Les règles de sélection
Les doublets
Le parahélium
L'orthohélium
L'énergie d'échange
Le moment angulaire
L'état singulet et l'état triplet
Les règles de sélection
La transition interdite
Principe de l’expérience :
Les raies spectrales bien connues de
l'hélium (He) sont utilisées pour étalonner le spectromètre de diffraction.
Les longueurs d'onde des raies spectrales du Na, Hg, Cd et Zn sont déterminées à l'aide du spectromètre.
Ce qu´il vous faut :
Spectro-goniomètre avec verniers
35635.02
1
Réseau de diffraction, 600 lignes/mm
08546.00
1
Lampe spectrale He, base pico 9
08120.03
1
Lampe spectrale Na, base pico 9
08120.07
1
Lampe spectrale Hg 100, base pico 9
08120.14
1
Lampe spectrale Cd, base pico 9
08120.01
1
Lampe spectrale Zn, base pico 9
08120.11
1
Alimentation pour lampe spectrale
13662.97
1
Support pico 9 pour lampe spectrale
08119.00
1
Trépied PASS
02002.55
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Structure fine et spectre optique d'un gaz à
1 électron / 2 électrons
P2510600
Objectifs :
1. Etalonner le spectromètre en utilisant le spectre de l'hélium et déterminer la constante de réseau ;
2. Déterminer le spectre du Na ;
3. Déterminer la séparation de structure fine.
4. Déterminer les raies spectrales les
plus intenses du Hg, Cd et Zn.
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Spectre du sodium.
Expériences Travaux pratiques de Physique 217
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13:40 Uhr
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Structure physique de la matière
Physique de l´électron
5.1.07-00 Séries de Balmer / Détermination de la constante de Rydberg
Pour en savoir plus sur …
L'image de diffraction d'un
réseau de diffraction
La plage spectrale visible
L'atome à un seul électron
Le modèle atomique de Bohr
La série de Lyma, de Paschen,
de Brackett et de Pfund
Le niveau d'énergie
La constante de Planck
L'énergie de liaison
Principe de l’expérience :
Les raies spectrales de l'hydrogène et
du mercure sont examinées au
moyen d'un réseau de diffraction. Les
raies spectrales connues du Hg sont
utilisées pour déterminer la constante de réseau. La longueur d'onde des
raies visibles de la série de Balmer de
H est mesurée.
Ce qu´il vous faut :
eV
1
Tube spectral, Hg
06664.00
1
Support pour tube spectral, la paire
06674.00
1
Abat-jour pour tube spectral
06675.00
1
Fil de connexion, 30 kV, l = 1000 mm
07367.00
2
Porte-objet 50 mm x 50 mm
08041.00
1
Réseau de diffraction, 600 lignes/mm
08546.00
1
Alimentation haute tension 0...10 kV
13670.93
1
Support isolant
06020.00
2
Trépied PASS
02002.55
1
Embase PASS
02006.55
1
Tige carrée PASS, l = 400 mm
02026.55
1
Noix double PASS
02040.55
3
Tige raccord
02060.00
1
Mètre de démonstration, l = 1000 x 27 mm
03001.00
1
Curseur pour mètre, rouge, plastique, la paire
02201.00
1
Décamètre, l = 2 m
09936.00
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Séries de Balmer / Détermination de la
constante de Rydberg
P2510700
n=
0
–0.9
BrackettSeries
–1.5
H PaschenSeries
H
n=4
n=3
H
H
H
– 3.4
–13.6
n=2
BalmerSeries
ionization energy 13.6 eV
06665.00
energy level
Tube spectral, H2
n=1
LymanSeries
Graphique du niveau d´énergie de l´atome H.
Objectifs :
1. Déterminer la constante du réseau
de diffraction au moyen du
spectre du Hg.
2. Déterminer les raies visibles de la
série de Balmer du spectre de H,
de la constante de Rydberg et des
niveaux d'énergie.
218 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Structure physique de la matière
Physique de l´électron
Spectres atomiques de systèmes à 2 électrons: He-Hg 5.1.08-00
Pour en savoir plus sur …
Le parahélium
L'orthohélium
L'énergie d'échange
Le spin
Le moment angulaire
L'interaction spin-orbite
L'état singulet et l'état triplet
La multiplicité
Les séries de Rydberg
Les règles de sélection
La transition interdite
L'état métastable
Le niveau d'énergie
L'énergie d'excitation
Principe de l’expérience :
Les raies spectrales du He et Hg sont
étudiées à l'aide du réseau de diffraction. La longueur d'onde des
raies est déterminée à partir de leur
disposition géométrique et des
constantes du réseau de diffraction.
Ce qu´il vous faut :
Couleur
/nm
Transition
rouge
665 ± 2
3 1D R 2 1P
jaune-orange
586 ± 2
3 3D R 2 3P
vert
501 ± 2
3 1D R 2 1P
bleu-vert
490 ± 2
4 1D R 2 1P
bleu
470 ± 3
4 3S R 2 3P
violet
445 ± 1
4 3D R 2 3P
2
Couleur
/nm
Transition
02002.55
1
jaune
581 ± 1
02006.55
1
Tube spectral, Hg
06664.00
1
Tube spectral, He
06668.00
1
Support pour tube spectral, la paire
06674.00
1
Abat-jour pour tube spectral
06675.00
1
Fil de connexion, 30 kV, l = 1000 mm
07367.00
2
Porte-objet 50 mm x 50 mm
08041.00
1
Réseau de diffraction, 600 lignes/mm
08546.00
1
Alimentation haute tension 0...10 kV
13670.93
1
Support isolant
06020.00
Trépied PASS
Embase PASS
Tige carrée PASS, l = 400 mm
02026.55
1
vert
550 ± 1
7 3S1 R 6 3P1
Noix double PASS
02040.55
3
vert
494 ± 2
8 1S1 R 6 1P1
Tige raccord
02060.00
1
bleu
437 ± 2
7 1S R 6 1P1
Mètre de démonstration, l = 1000 x 27 mm
03001.00
1
Curseur pour mètre, rouge, plastique, la paire
02201.00
1
Décamètre, l = 2 m
09936.00
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Spectres atomiques de systèmes à
2 électrons: He-Hg
P2510800
1
1
3
1
R 6 P1
{ 66 D1
D1 R 6 P1
Lignes spectrales d’He/Hg mesurées et les transitions de niveau d´énergie
correspondantes.
Objectifs :
1. Déterminer la longueur d'onde des
raies spectrales les plus intenses
du He.
2. Déterminer la longueur d'onde des
raies spectrales les plus intenses
du Hg.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 219
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13:40 Uhr
Seite 220
Structure physique de la matière
Physique de l´électron
5.1.10-05/07 Effet Zeeman / version normale et anormale avec système magnétique variable
/ avec électro-aimant
Pour en savoir plus sur …
Le modèle atomique de Bohr
La quantification des niveaux
d'énergie
Le spin de l'électron
Le magnéton de Bohr
L'interférence des ondes
électromagnétiques
L'interféromètre de
Fabry-Perot
Principe de l’expérience :
"L'effet Zeeman" est la subdivision
des raies spectrales des atomes au
sein d'un champ magnétique. Dans le
cas le plus simple, ce phénomène
produit la subdivision d'une raie
spectrale en trois composantes et est
appelé "effet Zeeman normal". Généralement, ce phénomène est plus
complexe et l'on assiste à la subdivision d'une raie centrale en un
nombre de composantes bien plus
important, c'est "l'effet Zeeman
anormal". Ces deux effets peuvent
être étudiés à l'aide d'une lampe au
Ce qu´il vous faut :
P2511005 avec Électro-aimant
P2511007 avec Système Magnétique, variable
Interféromètre selon Fabry-Perot
Lampe Cadmium pour Zeeman effet
Électro-aimant sans pièces pôle
Pièce polaire, percée, conique
Table tournante pour poids lourds
Système magnétique, variable
Alimentation pour lampe spectrale
Transformateur réglable 25 V~/20 V-, 12 A
Condensateur, électrolyte, 22000 mic-F
Multimètre digital 2010
Banc optique à profil, l = 1000mm
Base pour Banc optique à profil, réglable
Curseur pour banc optique, h = 30 mm
Curseur pour banc optique à profil, h = 80 mm
Porte-lentille
Lentille en monture, f = +50 mm
Lentille en monture, f = +300 mm
Diaphragme à iris
Filtre de polarisation, sur tige
Préparation polarisante, mica a
Fil de connexion, 32 A, l = 250 mm, rouge
Fil de connexion, 32 A, l = 250 mm, bleu
Fil de connexion, 32 A, l = 500 mm, rouge
Fil de connexion, 32 A, l = 500 mm, bleu
Fil de connexion, 32 A, l = 750 mm, rouge
Fil de connexion, 32 A, l = 1000 mm, rouge
Fil de connexion, 32 A, l = 1000 mm, bleu
CCD camera Moticam 352 pour PC, 0.3 megapixels
PC, Windows® XP ou supérieur
09050.02
09050.20
06480.01
06480.03
02077.00
06327.00
13662.97
13531.93
06211.00
07128.00
08282.00
08284.00
08286.01
08286.02
08012.00
08020.01
08023.01
08045.00
08610.00
08664.00
07360.01
07360.04
07361.01
07361.04
07362.01
07363.01
07363.04
88037.01
1
1
1
1
1
2
6
2
4
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
5
2
4
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Anneaux d´interférence avec l´Effet de Zeeman anormal.
cadmium. La lampe au cadmium est
soumise à différentes densités de
flux magnétique et la subdivision de
la raie rouge du cadmium (effet Zeeman normal) et la subdivision de la
raie verte du cadmium (effet Zeeman
anormal) sont étudiées à l'aide de
l'interféromètre de Fabry-Perot.
L'évaluation des résultats donne une
valeur assez précise du magnéton de
Bohr.
Objectifs :
1. A l'aide de l'interféromètre de
Fabry-Perot et d'un télescope de
fabrication artisanale, la subdivision des raies centrales en différentes composantes est mesurée
en nombre d'ondes en fonction de
la densité du flux magnétique.
2. A partir des résultats obtenus au
point 1, une valeur est déterminée
pour le magnéton de Bohr.
3. La lumière émise dans la direction
du champ magnétique fait l'objet
d'une étude qualitative.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Effet Zeeman
P25110 05/07
220 Expériences Travaux pratiques de Physique
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13:40 Uhr
Seite 221
Structure physique de la matière
Physique de l´électron
Expérience de Stern-Gerlach / avec moteur pas-à-pas et interface
5.1.11-01/11
Pour en savoir plus sur …
Le moment magnétique
Le magnéton de Bohr
La quantification
directionnelle
Le facteur g
Le spin de l'électron
Le faisceau atomique
La distribution de vitesse
de Maxwell
Le champ à deux fils
Principe de l’expérience :
Montage d’expérience P2511111 avec interface PC
Un faisceau d'atomes de potassium
généré dans un four à parois chaudes
se propage le long d'une trajectoire
spécifique dans un champ magnétique à deux fils. En raison du moment magnétique des atomes de potassium, la non-homogénéité du
champ applique une force à angle
droit dans la direction de leur mouvement. Les atomes de potassium
sont dès lors déviés de leur trajectoire.
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2511111 avec interface PC
Expérience P2511101 classique
Appareil Stern-Gerlach
Transformateur d´adaptation
Ampoules à potassium, jeu de 6
Station de pompage à vide, compact
Électro-aimant sans pièces pole
Pièces polaire, plane
Commutateur en croix
Voltmètre 0.3...300 V-, 10...300 V~
Ampèremètre, 1 mA...3 A DC/AC
Mètre 10/30 mV, 200°C
Bac de rangement, 413 x 240 x 100 mm
Cristallisoir, BORO 3.3., 2300 ml
Isopropanol, 1000 ml
Amplificateur
Transformateur variable avec Redresseur 15 V~/12 V- , 5 A
Alimentation 0-12 V DC/ 6 V, 12 V AC
Support à deux étages
Tube caoutchouc, pour expériences du vide, d = 6 mm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 25 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 25 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
Fil de connexion, 4 mm fiche, 32 A, vert-jaune, l = 50 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 75 cm
Bouteille en acier pleine, nitrogène, 10 l
Soupape de réduction de pression, nitrogène
Chariot pour bouteille de gaz de 10 l
Moteur pas à pas pour expérience Stern-Gerlach
Unité de base pour moteur pas à pas
Câble de transmission de données USB,
fiche type A/B, l = 1.8 m
Logiciel pour moteur pas à pas
Adaptateur, BNC-douille/4 mm fiche pair
Câble blindé, BNC, l = 1500 mm
09054.88
09054.04
09054.05
09059.99
06480.01
06480.02
06034.03
07035.00
07036.00
07019.00
47325.02
46246.00
30092.70
13620.93
13530.93
13505.93
02076.03
39286.00
07360.02
07360.04
07361.01
07361.04
07361.15
07362.01
07362.02
41763.00
33483.00
41790.10
09054.06
08087.99
14608.00
14451.61
07542.27
07542.12
1
1
1
1
1
2
1
2
2
1
1
1
1
1
1
2
1
3
2
2
3
2
1
1
3
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
2
1
1
1
1
1
1
2
1
3
2
2
2
1
1
1
3
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Expérience de Stern-Gerlach
P25111 01/11
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Courants d’ionisation comme fonction de la position (u) du détecteur avec
grands courants d´excitation dans l´analyseur magnétique.
En mesurant la densité du faisceau
de particules dans un plan de détection se trouvant derrière le champ
magnétique, il est possible de tirer
des conclusions quant à la grandeur
et à la direction du moment magnétique des atomes de potassium.
Objectifs :
1. Enregistrer la distribution de la
densité du faisceau de particules
dans le plan de détection, en
l'absence du champ magnétique
effectif.
2. Ajuster une courbe, consistant en
une ligne droite, une parabole et
une autre ligne droite, à la distribution spécifique de la densité du
faisceau de particules déterminée
par l'expérience.
3. Déterminer la dépendance de la
densité du faisceau de particules
dans le plan de détection, avec
différentes valeurs de la non-homogénéité du champ magnétique
effectif.
4. Etudier les positions des maxima
de la densité du faisceau de particules en fonction de la non-homogénéité du champ magnétique.
Expériences Travaux pratiques de Physique 221
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13:40 Uhr
Seite 222
Structure physique de la matière
Physique de l´électron
5.1.12-00 Résonance de spin électronique (Etude du facteur g)
Pour en savoir plus sur …
L'effet Zeeman
La quantité d'énergie
Le nombre quantique
La résonance
Le facteur g
Le facteur de Landé
Principe de l’expérience :
Le facteur g d'un DPPH (diphenylpicryl-hydrazyl) et la demi largeur de
la raie d'absorption sont déterminés
à l'aide d'un appareil ESR.
Objectifs :
Ce qu´il vous faut :
Résonateur ESR avec Bobine de champs
09050.00
1
A l'aide d'un ESR, déterminer, sur un
échantillon de DPPH :
Alimentation pour ESR
09050.93
1
1. le facteur g de l'électron libre et
Alimentation universelle
13500.93
1
Oscilloscope 30 MHz, 2 canaux
11459.95
1
2. la demi largeur de la raie
d'absorption
Multimètre digital
07123.00
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
4
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
07542.27
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
3
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 50 cm
07361.02
2
Teslamètre, digital
13610.93
1
Sonde de Hall, tangentiel, bouchon de protection
13610.02
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Résonance de spin électronique
(Etude du facteur g)
P2511200
222 Expériences Travaux pratiques de Physique
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13:40 Uhr
Seite 223
Structure physique de la matière
Physique de l´électron
Diffraction d'un faisceau d'électrons sur un réseau 5.1.13-00
Pour en savoir plus sur …
La réflexion de Bragg
La méthode de
Debye-Scherrer
Les plans réticulaires
La structure du graphite
L'onde matérielle
L'équation de De Broglie
Principe de l’expérience :
Des électrons légers sont diffractés
par une couche polycristalline de
graphite : des anneaux d'interférence
apparaissent sur un écran fluorescent. La distance interréticulaire du
graphite est déterminée à partir du
diamètre des anneaux et de la tension d'accélération.
Ce qu´il vous faut :
Tube de diffraction d´électron sur support
06721.00
1
Alimentation haute tension 0...10 kV
13670.93
1
Résistances, 10 MΩ
07160.00
1
Fil de connexion, 30 kV, l = 500 mm
07366.00
1
Bloc d´alimentation, 0...600 V-
13672.93
1
Pied à coulisse, plastique
03011.00
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 25 cm
07360.01
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 25 cm
07360.04
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, jaune, l = 75 cm
07362.02
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, noir, l = 75 cm
07362.05
2
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Diffraction d'un faisceau d'électrons
sur un réseau
P2511300
Objectifs :
1. Mesurer le diamètre des deux anneaux de diffraction les plus petits
à des tensions anodiques différentes.
2. Calculer la longueur d'onde des
électrons à partir des tensions
anodiques.
3. Déterminer la distance interréticulaire entre le rayon des anneaux
de diffraction et la longueur
d'onde.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 223
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13:40 Uhr
Seite 224
Structure physique de la matière
Radioactivité
5.2.01-01 Demi-vie et équilibre radioactif
Pour en savoir plus sur …
La substance mère
Le produit de filiation
Le taux de décroissance
La constante de
désintégration
Le taux de comptage
La demi-vie
Le produit de désintégration
Principe de l’expérience :
La demi-vie d'un produit de filiation
Ba-137 m éluée (lavée) par un générateur d'isotopes Ca-137 est mesurée directement et également déterminée à partir de l'augmentation de
l'activité après élution.
Ce qu´il vous faut :
Isotope générateur Cs-137/ Ba, 370 kBq
09047.60
1
Pulse rate mètre
13622.93
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Tube GM, type A, BNC
09025.11
1
Chronomètre numérique, 1/100 s
03071.01
1
Feuille aluminium, 1 x 20 x 200 mm, 5 pièces
31074.00
1
Trépied PASS
02002.55
1
Tige carrée PASS, l = 250 mm
02025.55
1
Noix double PASS
02040.55
2
Pince universelle
37718.00
2
Becher, DURAN®, forme basse, 250 ml
36013.00
2
Tube à essai, AR-verre, d = 16 mm
37656.10
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Demi-vie et équilibre radioactif
P2520101
Traçage logarithmique du rythme de comptage du produit de filtration élué
comme fonction du temps.
Objectifs :
1. Enregistrer le taux de comptage
en fonction de la tension du tube
compteur (caractéristique du tube
compteur) lorsque l'activité du générateur d'isotopes est constante
(équilibre radioactif).
224 Expériences Travaux pratiques de Physique
2. Mesurer l'activité du générateur
d'isotopes en fonction du temps
immédiatement après l'élution.
3. Mesurer, en fonction du temps,
l'activité d'une solution de Ba-137
m fraîchement éluée.
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Seite 225
Structure physique de la matière
Radioactivité
Demi-vie et équilibre radioactif avec Cobra3 5.2.01-11
Pour en savoir plus sur …
La substance mère
Le produit de filiation
Le taux de décroissance
La constante de
désintégration
Le taux de comptage
La demi-vie
Le produit de désintégration
Principe de l’expérience :
La demi-vie d'un produit de filiation
Ba-137 m éluée (lavée) par un générateur d'isotopes Ca-137 est mesurée directement et également déterminée à partir de l'augmentation de
l'activité après élution.
Ce qu´il vous faut :
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
Logiciel Cobra3 Radioactivité
14506.61
1
Cobra3 Module tube GM
12106.00
1
Plaque de montage radioactivité
09200.00
1
Support pour tube compteur sur aimant
09201.00
1
Support pour plaque sur aimant
09203.00
1
Support pour préparation sur aimant
09202.00
1
Tube GM, type A, BNC
09025.11
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
1
Tube à essai, FIOLAX®, d = 12 mm
36307.10
1
Bouchon caoutchouc, d = 14.5/10.5 mm, sans trou
39253.00
1
Isotope générateur Cs-137/ Ba, 370 kBq
09047.60
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Demi-vie et équilibre radioactif avec Cobra3 P2520111
Traçage logarithmique du rythme de comptage de la décroissance de
Bs-137m; fréquence de comptage comme fonction du temps, avec la ligne de
régression.
Objectifs :
1. Enregistrer le taux de comptage
en fonction de la tension du tube
compteur (caractéristique du tube
compteur) lorsque l'activité du
générateur d'isotopes est constante (équilibre radioactif).
2. Mesurer l'activité du générateur
d'isotopes en fonction du temps
immédiatement après l'élution.
3. Mesurer, en fonction du temps,
l'activité d'une solution de Ba-137
m fraîchement éluée.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 225
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13:40 Uhr
Seite 226
Structure physique de la matière
Radioactivité
5.2.03-11 Distribution de Poisson et de Gauss d'un rayonnement radioactif avec Cobra3
– Influence du temps mort d'un tube compteur
Pour en savoir plus sur …
La distribution de Poisson
La distribution gaussienne
L'écart type
La valeur attendue du taux
d'impulsion
Les différentes symétries des
distributions
Le temps mort
Le temps de récupération et
le temps de résolution du
tube compteur
Principe de l’expérience :
1) L'objectif de cette expérience est
de démontrer que le nombre
d'impulsions, comptées pendant
des intervalles de temps identiques par un compteur, dont la
distance à un émetteur de radiation longue vie est fixe, correspond à la distribution de Poisson.
Une caractéristique particulière de
la distribution de Poisson peut
être observée dans le cas où se
Ce qu´il vous faut :
Tube GM, type A, BNC
09025.11
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
1
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
Logiciel Cobra3 Radioactivité
14506.61
1
Cobra3 Module tube GM
12106.00
1
Plaque de montage radioactivité
09200.00
1
Support pour tube compteur sur aimant
09201.00
1
Support pour préparation sur aimant
09202.00
1
Support pour plaque sur aimant
09203.00
1
Américium-241 source, 370 kBq
09090.11
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Distribution de Poisson et de Gauss d'un rayonnement
radioactif avec COBRA3 –
Influence du temps mort d'un tube compteur
sont
de
petits
nombre
d'impulsions qui sont comptés, n <
20 : la distribution est alors asymétrique, c'est-à-dire que le
maximum se situe parmi les
nombres d'impulsions inférieurs à
la valeur moyenne. Pour démontrer cette asymétrie, l'expérience
est effectuée avec une courte période de comptage et un espace
suffisant entre l'émetteur et le
compteur. De cette façon, le
nombre moyen d’impulsions
comptées est suffisamment petit.
P2520311
2) Le cas de la distribution de Poisson
n'est pas unique, la distribution
gaussienne, qui est toujours symétrique, se prête extrêmement bien
à la distribution des pulsations
lorsqu'elle est mesurée au moyen
d'un émetteur de radiation longue
vie et d'un tube compteur séparés
l'un de l'autre par un espace
constant. Il faut un nombre suffisamment grand de pulsations et
une taille d'échantillon suffisamment grande. L'objectif de cette
expérience est de confirmer ces
226 Expériences Travaux pratiques de Physique
Distribution du rythme d´impulsion pour un haut rythme (248 impulsions/s)
avec une courbe Gaussienne adaptée (fenêtre de gauche) et une courbe de
Poisson (fenêtre de droite).
faits et de démontrer que la distribution statistique des impulsions
peut même se rapprocher de la
distribution gaussienne lorsque
(du fait du temps mort du tube
compteur) des erreurs de comptage se produisent et entraînent une
distribution qui s'écarte de la distribution de Poisson.
3) Si le temps mort du tube compteur ne se situe plus en dessous de
l'intervalle de temps moyen entre
les impulsions dans le tube compteur, la fluctuation des impulsions
est inférieure par rapport à la distribution de Poisson. Afin de démontrer ces faits, la valeur limite
de la valeur moyenne (la valeur
attendue) est comparée à la valeur
limite de la variance à l'aide d'un
échantillon de taille suffisamment
grande.
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
LEP_5_1_F.qxd:LEP_5_1
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Seite 227
Structure physique de la matière
Radioactivité
Visualisation des particules radioactives / Chambre à brouillard 5.2.04-00
Pour en savoir plus sur …
Les particules , , La déflection des particules Les particules ionisantes
Les mésons
Le rayonnement cosmique
La désintégration radioactive
La chaîne de désintégration
La vitesse d'une particule
La force de Lorentz
Principe de l’expérience :
Depuis de nombreuses années, la radioactivité joue un rôle important
dans notre société, que ce soit dans
la politique, l'économie ou les médias. Le fait que cette radioactivité
ne puisse pas être observée ou touchée par l'être humain et le fait aussi
que les effets de son rayonnement ne
sont pas encore totalement explorés
suscite une émotion parmi le public
comme jamais aucune autre discipline scientifique ne l'avait fait auparavant.
Ce qu´il vous faut :
Chambre à brouillard PJ45, 230 V
09046.93
1
Isopropanol, 1000 ml
30092.70
2
Source de Thorium
09043.41
1
Source radioactive, Sr-90, 74kBq
09047.53
1
Pied de support en “A” PASS
02005.55
1
Bras orientable
08256.00
1
Tige de support, acier inoxydable 18/8,
l = 250 mm, d = 10 mm
02031.00
1
Noix double PASS
02040.55
1
Porte-objet 50 mm x 50 mm
08041.00
1
Support pour dynamomètre
03068.04
1
Échelle pour tableau de démonstration
02153.00
1
Accessoires pour déflection bêta
09043.52
1
Tige raccord
02060.00
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Visualisation des particules radioactives /
Chambre à brouillard
P2520400
Montage de l´expérience : déflection des particules .
La chambre à brouillard permet de
rendre visibles les traces de rayonnement cosmique et terrestre, de sorte
que de nombreux types de radiations
naturelles peuvent être identifiés. En
outre, la chambre à nuage de diffusion offre la possibilité de réaliser
des expériences physiques à l'aide de
sources de radiation artificielles.
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Objectifs :
1. Détermination de la quantité de
rayonnement de fond
2. Visualisation des particules , , et des mésons
3. Visualisation de la désintégration
du thorium (radon)
4. Déflexion des particules dans le
champ magnétique.
Expériences Travaux pratiques de Physique 227
LEP_5_1_F.qxd:LEP_5_1
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Seite 228
Structure physique de la matière
Radioactivité
5.2.20-15 Etude de l'énergie Alpha émis par différentes sources avec un Analyseur multicanaux (AMC)
Pour en savoir plus sur …
La chaîne de désintégration
L'équilibre radioactif
Les propriétés isotopiques
L'énergie de désintégration
L'énergie des particules
Le modèle du puits de potentiel du noyau atomique
L'effet tunnel
La loi de Geiger-Nuttal
Le semi-conducteur
La couche barrière
Principe de l’expérience :
Un spectromètre alpha, consistant en
un photo détecteur, un préamplificateur, un analyseur d'amplitude et un
appareil d'enregistrement destiné à
enregistrer le spectre, est calibré au
moyen d'un émetteur alpha ouvert
d'une énergie alpha connue (241Am).
Le spectre d'énergie d'une source de
radium, qui est en équilibre avec ses
produits de désintégration, est enre-
Ce qu´il vous faut :
Analyseur multicanaux (AMC), version étendue
13727.99
1
Logiciel analyseur multicanaux
14452.61
1
Americium-241 source, 3.7 kBq
09090.03
1
Source radioactive Ra-226, 4 kBq
09041.00
1
Détecteur alpha et photo
09099.00
1
Préamplificateur pour détecteur alpha
09100.10
1
Plaque de montage radioactivité
09200.00
1
Support pour préparation sur aimant
09202.00
1
Support pour tube compteur sur aimant
09201.00
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
1
Câble blindé, BNC, l = 250 mm
07542.10
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Etude de l'énergie Alpha émis par différentes sources
avec un Analyseur multicanaux (AMC)
P2522015
Spectre alpha de 226Ra.
gistré et évalué. Les énergies alpha
trouvées de cette façon sont mises
en correspondance avec les nucléides
de la chaîne de désintégration du radium.
Objectifs :
1. Le spectre alpha du 226Ra est enregistré avec un analyseur multicanal.
2. La calibration du spectre de
l'émetteur alpha ouvert 241Am est
enregistré aux mêmes paramètres.
3. Les énergies alpha correspondant
aux pics individuels du spectre
alpha du radium sont calculées et
comparées aux valeurs présentées
dans la littérature.
228 Expériences Travaux pratiques de Physique
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
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Seite 229
Structure physique de la matière
Radioactivité
Expérience de Rutherford avec table traçante xyt
5.2.21-01/11/15
/ avec COBRA3 / avec Analyseur multicanaux (AMC)
Pour en savoir plus sur …
La diffusion
L'angle de diffusion
Le paramètre d'impact
La force centrale
Le champ de Coulomb
Les Forces de Coulomb
Le modèle atomique de
Rutherford
L'identité du nombre
atomique et de la charge du
noyau
Principe de l’expérience :
Montage d’expérience P2522115 avec AMC
La relation entre l'angle de diffusion
et le taux de diffusion des particules
par une feuille d'or est étudiée à
l'aide d'un détecteur à semi-conducteur. Le détecteur a une probabilité
de détection de 1 pour particules et pratiquement aucun effet zéro, de
sorte que les impulsions sont exactement conformes au nombre de particules qui heurtent le détecteur.
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2522115 avec AMC
Expérience P2522111 avec Cobra3
Expérience P2522101 avec compteur digital
Analyseur multicanaux (AMC), version étendue
13727.99
Logiciel analyseur multicanaux
14452.61
Alpha detector*
09100.00
Diaphragme circulaire avec feuille d´or
09103.02
Diaphragme circulaire avec feuille d´aluminium
09103.03
Aimant en fer à cheval, grand
06320.00
Américium-241 source, 370 kBq
09090.11
Récipient pour expériences de physique nucléaire 09103.00
Préamplificateur pour détecteur alpha
09100.10
Analyseur de l´amplitude des impulsions
13725.93
Compteur universel
13601.99
Appareil de mesurage di vide DVR 2
34171.00
Tuyau pour expériences du vide, NBR, 6/15 mm
39289.00
Pompe à membrane, deux étages, 220 V
08163.93
Raccord tuyau en Y, d = 8-9 mm
47518.03
Oscilloscope 30 MHz, 2 canaux
11459.95
Pince pour tubes souples 20 mm
43631.20
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire 07542.27
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm07362.01
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm 07362.04
Câble blindé, BNC, l = 250 mm
07542.10
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
Logiciel Cobra3 Radioactivité
14506.61
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
PC, Windows® XP ou supérieur
* Alternatively:
Détecteur alpha et photo
09099.00
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
4
1
2
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
4
1
2
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
3
1
1
1
1
1
1
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Rutherford Expérience
P25221 01/11/15
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Rythme de comptage de l´or comme fonction de
Pour obtenir le maximum de comptages possibles, on utilise une géométrie de mesure qui était utilisée
par Chadwick. Il est également possible, pour cette expérience, de décaler la feuille de métal et la source
dans la direction axiale (en déviant
donc de l'appareil original de Chadwick), ce qui permettra de varier
l'angle de diffusion sur une étendue
importante.
En plus du diaphragme annulaire et
d'une feuille d'or, un second diaphragme
avec
une
feuille
d'aluminium est également prévu
pour étudier l'influence du matériel
de diffusion sur le taux de diffusion.
1
(2r )2 sin4(2)
.
Objectifs :
1. Les taux de particules sont mesurés à différents angles de diffusion
compris entre 20 et 90°. Les mesures relevées sont comparées
avec les taux de particules calculés grâce à la théorie de Rutherford.
2. Les taux de particules sont mesurés dans le cas de la diffusion par
l'aluminium et l'or, avec des
angles de diffusion identiques
dans chacun des cas. Le rapport
des deux taux de particules est
comparé avec le taux de particule
calculé à partir de l'équation de
diffusion de Rutherford.
Expériences Travaux pratiques de Physique 229
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13:41 Uhr
Seite 230
Structure physique de la matière
5.2.22-11/15
Radioactivité
Structure fine du spectre alpha de l'Am-241 avec Cobra3
/ avec Analyseur multicanaux (AMC)
Pour en savoir plus sur …
Le diagramme énergétique
(diagramme de désintégration)
La probabilité de transition
Les états nucléaires excités
L'émission de Le lien entre la structure
fine, le spectre et le
spectre associé
Principe de l’expérience :
Le spectre - d'un émetteur 241Am
ouvert est mesuré à l'aide d'un détecteur à semi-conducteur, faisant
par là même une utilisation maximale de la capacité de résolution de
l'analyseur d'amplitude. Pour cela, on
utilise la fonction "Zoom" qui est un
stade d'amplification supérieur ayant
pour effet de ne traiter que la proportion des impulsions excédant la
puissance seuil de 5 V. Les crêtes des
impulsions situées au-dessus de ce
seuil sont amplifiées 5 fois et limitées à 10 V maximum.
Montage d’expérience P2522215 avec AMC
Ce qu´il vous faut :
Experiment P2522215 avec AMC
Experiment P2522211 avec Cobra3
Analyseur multicanaux (AMC), version étendue
13727.99
1
Logiciel analyseur multicanaux
14452.61
1
Détecteur alpha et photo*
09099.00
1
Américium-241 source, 3.7 kBq
09090.03
1
Récipient pour expériences de physique nucléaire
09103.00
1
1
1
Préamplificateur pour détecteur alpha
09100.10
1
Analyseur de l´amplitude des impulsions
13725.93
1
1
Appareil de mesurage di vide DVR 2
34171.00
1
Tuyau pour expériences du vide, NBR, 6/15 mm
39289.00
1
Pompe à membrane, deux étages, 220 V
08163.93
1
1
Tube caoutchouc, pour expériences du vide, d = 6 mm 39289.00
3
3
Connexion de tubes, en Y, d = 8-9 mm
47518.03
1
1
Oscilloscope 30 MHz, 2 canaux
11459.95
1
Pince pour tubes souples 20 mm
43631.20
3
3
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
4
3
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
2
Câble de transmission de données 2 x SUB-D, fiche /
douille, 9 pôles
14602.00
1
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Logiciel Cobra3 enregistreur universel
14504.61
1
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
09100.0
1
PC, Windows® XP ou supérieur
* Alternative :
Alpha détecteur
Spectre alpha de l´Am-241 mesuré.
Objectifs :
1. Le spectre d'un émetteur 241Am
ouvert est enregistré avec
l'enregistreur xyt dont la capacité
de résolution du tracé de la mesure est maximale, en utilisant le
mouvement de fenêtre automatique. L'énergie des deux crêtes
qui précèdent la crête principale
est calculée. La crête principale,
correspondant à une énergie de
particule de 5,486 MeV est utilisée
à des fins de calibration.
2. La capacité de résolution du tracé
de la mesure est calculée à partir
de la largeur de demi-vie de la
crête principale.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Structure fine du spectre alpha de
l'Am-241
P25222 11/15
230 Expériences Travaux pratiques de Physique
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
LEP_5_1_F.qxd:LEP_5_1
12.04.2010
13:41 Uhr
Seite 231
Structure physique de la matière
Radioactivité
Etude de l'énergie Alpha émis par le Ra-226 avec Cobra3
5.2.23-11/15
/ avec Analyseur multicanaux (AMC)
Montage d’expérience P2522311 avec Cobra3
Pour en savoir plus sur …
La chaîne de désintégration
L'équilibre radioactif
Les propriétés isotopiques
L'énergie de désintégration
L'énergie des particules
Le modèle du puits de
potentiel du noyau atomique
L'effet tunnel
La loi de Geiger-Nuttal
Le semi-conducteur
La couche barrière
Principe de l’expérience :
Un spectromètre , consistant en un
détecteur de barrière de surface en
silicone, un préamplificateur, un
analyseur d'amplitude et un appareil
d'enregistrement destiné à enregistrer le spectre, est calibré au moyen
d'un émetteur ouvert d'une énergie alpha connue (241Am).
Le spectre d'énergie d'une source de
radium, qui est en équilibre avec ses
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2522315 avec AMC
Expérience P2522311 avec Cobra3
Analyseur multicanaux (AMC), version étendue
Logiciel analyseur multicanaux
Détecteur alpha et photo*
Américium-241 source, 3.7 kBq
Source radioactive Ra-226, 4 kBq
Récipient pour expériences de physique nucléaire
Préamplificateur pour détecteur alpha
Analyseur de l´amplitude des impulsions
Appareil de mesurage di vide DVR 2
Tuyau pour expériences du vide, NBR, 6/15 mm
Pompe à membrane, deux étages, 220 V
Tube caoutchouc, pour expériences du vide, d = 6 mm
Raccord tuyau en Y, d = 8-9 mm
Oscilloscope 30 MHz, 2 canaux
Pince pour tubes souples 20 mm
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
Câble de transmission de données 2 x SUB-D, fiche /
douille, 9 pôles
Cobra3 unité de base, USB
Logiciel Cobra3 enregistreur universel
Alimentation 12 V/2 A
PC, Windows® XP ou supérieur
* Alternative :
Alpha détecteur
13727.99
14452.61
09099.00
09090.03
09041.00
09103.00
09100.10
13725.93
34171.00
39289.00
08163.93
39289.00
47518.03
11459.95
43631.20
07542.11
07362.01
07362.04
14602.00
12150.50
14504.61
12151.99
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
4
2
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
Dépendance du rythme d´impulsion de 226 Ra et le la hauteur d´impulsion.
1
3
1
1
1
1
produits de désintégration, est enregistré et évalué. Les énergies trouvées de cette façon sont mises en
correspondance avec les nucléides de
la chaîne de désintégration du radium. x
Objectifs :
09100.00
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Etude de l'énergie Alpha émis
par le Ra-226
P25223 11/15
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
1. Le spectre du 226Ra est enregistré, les paramètres de l'analyseur
d'impulsion (amplification) et de
l'enregistreur (sensibilité d'entrée
et ) étant sélectionnés pour
utiliser au mieux la largeur du
support d'enregistrement .
2. La calibration du spectre de
l'émetteur ouvert 241Am est enregistré aux mêmes paramètres.
3. Les énergies correspondant aux
pics individuels du spectre alpha
du radium sont calculées et, en
assumant que la perte d'énergie
est constante au niveau du recouvrement de la source, les nucléides
actifs de la chaîne de désintégration correspondant aux pics individuels sont déterminés sur la
base des valeurs présentées dans
la littérature.
Expériences Travaux pratiques de Physique 231
LEP_5_1_F.qxd:LEP_5_1
12.04.2010
13:41 Uhr
Seite 232
Structure physique de la matière
Radioactivité
5.2.24-11/15 Dissipation d'énergie de particules Alpha dans les gaz avec Cobra3
/ avec Analyseur multicanaux (AMC)
Montage d’expérience P2522411 avec Cobra3
Pour en savoir plus sur …
La courte et la longue distance
La dispersion à courte et à
longue distance
La longueur du libre parcours
moyen
L'énergie d'ionisation
moyenne des atomes gazeux
La perte d'énergie moyenne
des particules par collision
La perte d'énergie
différentielle
La formule de Bethe
La concentration d'électrons
dans les gaz
Principe de l’expérience :
Une étude est faite de la connexion
entre l'énergie E des particules et
la trajectoire x parcourue par cellesci dans l'air à pression normale. Les
mesures enregistrées permettent de
calculer la perte d'énergie différentielle dE/dx en fonction de x.
Ce qu´il vous faut :
Experiment P2522415 avec AMC
Experiment P2522411 avec Cobra3
Analyseur multicanaux (AMC), version étendue
Logiciel analyseur multicanaux
Détecteur alpha et photo*
Américium-241 source, 3.7 kBq
Américium-241 source, 370 kBq
Récipient pour expériences de physique nucléaire
Préamplificateur pour détecteur alpha
Analyseur de l´amplitude des impulsions
Appareil de mesurage di vide DVR 2
Tuyau pour expériences du vide, NBR, 6/15 mm
Collier de serrage
Pompe à membrane, deux étages, 220 V
Tube caoutchouc, pour expériences du vide, d = 6 mm
Connexion de tubes, en Y, d = 8-9 mm
Oscilloscope 30 MHz, 2 canaux
Pince pour tubes souples 20 mm
Robinet en verre, 3 voies, en T
Manodétendeur pour gaz comprimé
Gaz en bombe, hélium, 12 l
Gaz en bombe, nitrogène, 12 l
Gaz en bombe, CO2, 21 g
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
Cobra3 unité de base, USB
Logiciel Cobra3 enregistreur universel
Alimentation 12 V/2 A
13727.99
14452.61
09099.00
09090.03
09090.11
09103.00
09100.10
13725.93
34171.00
39289.00
40998.00
08163.93
39289.00
47518.03
11459.95
43631.20
36731.00
33499.00
41772.03
41772.04
41772.06
07542.11
07362.01
07362.04
12150.50
14504.61
12151.99
1
1
1
1
1
1
1
3
9
1
3
1
1
3
1
1
1
1
1
4
2
2
1
1
1
* Alternative :
Alpha détecteur
09100.00
1
1
1
1
1
1
1
1
1
3
9
1
3
1
3
1
1
1
1
1
3
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Dissipation d'énergie de particules Alpha
dans les gaz
P25224 01/11/15
232 Expériences Travaux pratiques de Physique
Influence du type de gaz sur la perte d´énergie de particules .
Objectifs :
1. Le spectre d'une source de 241Am
couverte est mesuré à une distance fixe s en fonction de la pression
e p. La distance s est sélectionnée
de sorte qu'elle corresponde à la
fourchette maximale de la plus
haute pression mesurée sur le manomètre utilisé. L'énergie correspondant aux point centraux des
spectres individuels sont déterminés (après calibration du tracé de
mesure avec un émetteur de
241Am, voir point 3) et présentés
sur un graphique en fonction de la
distance x convertie en une base
de 1013 hPa. En utilisant cette
fonction, la perte d'énergie différentielle (– dE/dx) est alors calculée en fonction de x et à nouveau
portée sur le graphique.
2. Le spectre de la source utilisée au
point 1 est, au départ, mesuré
dans les mêmes conditions géométriques : sous vide en et ensuite avec le récipient rempli
d'hélium, de nitrogène ou de dioxyde de carbone et, dans tous les
cas, à pression constante. Les valeurs de la perte d'énergie différentielle sont comparées à la
concentration d'électrons dans le
gaz déterminé.
3. L'énergie moyenne avec laquelle
les particules quittent la source
d'américium couverte est déterminée par calibration par rapport à
la source d'américium ouverte
(E = 5,485 MeV). (Cette valeur est
nécessaire pour l'évaluation réalisée au point 1).
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Structure physique de la matière
Radioactivité
Absorption d'électrons 5.2.31-00
Pour en savoir plus sur …
La densité
Le tube compteur
La désintégration radioactive
Le coefficient d'atténuation
La couverture de la masse
Principe de l’expérience :
L'atténuation d'un flux d'électrons
passant au travers d'une couche de
matériau dépend tant de l'épaisseur
de la couche que de la couverture de
la masse, soit de la "masse par unité
de surface". On démontrera ainsi que
le flux de particules, consistant en
électrons ayant une distribution
énergétique particulière, diminue
avec la "masse par unité de surface".
Un échantillon radioactif de Sr90 est
utilisé comme source d'électrons.
Ce qu´il vous faut :
Source radioactive, Sr-90, 74kBq
09047.53
1
Compteur GM
13606.99
1
Tube GM, type A, BNC
09025.11
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
1
Chronomètre numérique 1/100 s
03071.01
1
Plaque de montage radioactivité
09200.00
1
Supports pour base 09200-00 , 2 pièces
09200.01
1
Support pour tube compteur sur aimant
09201.00
1
Support pour plaque sur aimant
09203.00
1
Support pour préparation sur aimant
09202.00
1
Pied à coulisse Vernier, acier inoxydable
03010.00
1
Plaques d´absorption pour rayons bêta
09024.00
1
Lamelles couvre-objet, 40 x 22 mm, 50 pièces
64688.00
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Absorption d'électrons
P2523100
Rythme de comptage I comme fonction de l´épaisseur absorbante.
Objectifs :
1. Les taux de comptage sont mesurés en fonction de l'épaisseur de
l'absorbeur utilisant différents matériaux absorbants, comme l'aluminium (AL), le verre (GL), le carton dur
(HP) et le papier à dactylographier
(TP).
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2. Les coefficients d'atténuation sont
évalués pour les quatre matériaux
absorbants et situés sur un graphique en fonction de la densité.
Expériences Travaux pratiques de Physique 233
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13:41 Uhr
Seite 234
Structure physique de la matière
Radioactivité
5.2.32-00 Spectroscopie bêta
Pour en savoir plus sur …
La désintégration –
La désintégration +
La capture de l'électron
Le neutrino
Le positron
Le diagramme de désintégration
L'énergie de désintégration
L'énergie au repos
L'équation de la relativité
de Lorentz
Principe de l’expérience :
Le rayonnement d'un noyau atomique instable est sélectionné sur
la base de ses impulsions dans un
champ magnétique transversal, à
l'aide d'un diaphragme. La relation
entre le courant de la bobine et
l'énergie des particules est déterminée pour étalonner le spectromètre.
L'énergie de désintégration de la
transition sera obtenue, dans
chaque cas, à partir du spectre –.
Ce qu´il vous faut :
Beta-spectroscope
09104.00
1
Noyau, plein, 25 mm long
06490.01
1
Noyau, court, feuilleté
06500.00
1
Noyau, en U, feuilleté
06501.00
1
Dispositif de serrage
06506.00
1
Bobine, 600 spires
06514.01
1
Source radioactive, Na-22, 74kBq
09047.52
1
Source radioactive, Sr-90, 74kBq
09047.53
1
Tube GM, type A, BNC
09025.11
1
Compteur GM
13606.99
1
Alimentation universelle
13500.93
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Teslamètre, digital
13610.93
1
Sonde de Hall, tangentielle, avec capuchon de protection
13610.02
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
2
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Spectroscopie bêta
P2523200
Spectre de 90Sr.
Objectifs :
1. Calibration de l'énergie du spectromètre magnétique.
2. Mesure du spectre du 90Sr et du
22Na.
3. Détermination de l'énergie de
désintégration de deux isotopes
.
234 Expériences Travaux pratiques de Physique
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Seite 235
Structure physique de la matière
Radioactivité
Loi de la distance et d'absorption des rayons Gamma et Bêta avec le tube compteur 5.2.41-01/11
/ avec Cobra3
Pour en savoir plus sur …
Le rayonnement radioactif
La désintégration bêta
La conservation de la parité
L'anti-neutrino
Les quanta gamma
La couche de demiatténuation
Le coefficient d'absorption
Le diagramme terminologique
La création de paires
L'effet Compton
L'effet photoélectrique
La conservation du moment
angulaire
La transition interdite
L'interaction faible
Le temps mort
Principe de l’expérience :
La loi de l'inverse du carré de la distance est démontrée grâce au rayonnement gamma d'une préparation de
Montage d’expérience P2524111 avec Cobra3
Ce qu´il vous faut :
µ
cm
Expérience P2524111 avec Cobra3
Expérience P2524101 avec Compteur GM
Source radioactives, set
09047.50
1
1
Plaques d´absorption pour rayons bêta
09024.00
1
1
Plaque de montage radioactivité
09200.00
1
1
Support pour tube compteur sur aimant
09201.00
1
1
Support pour préparation sur aimant
09202.00
1
1
Support pour plaque sur aimant
09204.00
1
1
Tube GM, type A, BNC
09025.11
1
1
Câble blindé, BNC, l = 300 mm
07542.10
1
1
1
Vernier caliper
03010.00
1
Compteur GM
13606.99
1
Matière absorbante, plomb
09029.01
1
1
Matière absorbante, fer
09029.02
1
1
Matière absorbante, aluminium
09029.03
1
1
Matière absorbante, Plexiglas
09029.04
1
1
Matière absorbante, béton
09029.05
1
1
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
Logiciel Cobra3 Radioactivité
14506.61
1
Module tube GM
12106.00
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Loi de la distance et d'absorption des rayons
Gamma et Bêta avec le tube compteur P25241 01/11
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
g cm
Coefficient d´atténuation de divers matériaux comme fonction de la densité matérielle (de gauche à droite : Plexiglas, béton, aluminium, fer, plomb).
Co, l'épaisseur de demi-atténuation et le coefficient d'absorption de
matériaux divers est déterminée à
l'aide d'un système à faisceau étroit.
Le coefficient d'atténuation de la
masse est calculé.
2. Déterminer l'épaisseur de demiatténuation d1/2 et le coefficient
d'absorption de plusieurs matériaux en mesurant le taux de
comptage des impulsions en fonction de l'épaisseur du matériau irradié. Le plomb, le fer, l'aluminium,
le béton et le Plexiglas sont utilisés comme absorbeurs.
Objectifs :
3. Calculer le coefficient d'atténuation de la masse à partir des valeurs mesurées.
60
1. 1Mesurer le taux de comptage des
impulsions en fonction de la distance entre la source et le tube
compteur.
Expériences Travaux pratiques de Physique 235
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Structure physique de la matière
Radioactivité
5.2.42-11/15 Dépendance énergétique du coefficient d'absorption gamma avec Cobra3
/ avec Analyseur multicanaux (AMC)
Montage d’expérience P2524215 avec AMC
Pour en savoir plus sur …
La diffusion Compton
L'effet photoélectrique
La création de paires
Le coefficient d'absorption
La désintégration radioactive
La spectroscopie Principe de l’expérience :
L'intensité d'un rayonnement décroît lorsqu'il traverse une matière
solide. Cette atténuation peut être le
produit d'une diffusion Compton, un
effet photoélectrique ou d'une création de paires. Un coefficient
d'absorption peut être attribué à
chacun de ces trois phénomènes. Ces
coefficients d'absorption, ainsi que
l'absorption totale, sont hautement
dépendants de l'énergie. Cette dépendance énergétique du coefficient
d'absorption totale pour l'aluminium
dans la gamme d'énergie inférieure à
1,3 MeV est vérifiée.
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2524215 avec AMC
Expérience P2524211 avec Cobra3
Analyseur multicanaux (AMC), version étendue
13727.99
1
Logiciel pour Analyseur multicanaux
14452.61
1
Américium-241 source, 370 kBq
09090.11
1
1
Source radioactive Cs-137, 37 kBq
09096.01
1
1
Source radioactive Na-22, 74 kBq
09096.01
1
1
Gamma détecteur
09101.00
1
1
Alimentation pour gamma détecteur
09101.93
1
1
Câble de connexion haute tension
09101.10
1
1
Analyseur de l´amplitude des impulsions
13725.93
1
Oscilloscope 30 MHz, 2 canaux
11459.95
1
Plaque de montage radioactivité
09200.00
1
1
Support pour plaque sur aimant
09203.00
1
1
Plateforme élévatrice, 160 x 130 mm
02074.00
1
1
Pied à coulisse Vernier, acier inoxydable
03010.00
1
1
Support pour préparation sur aimant
09202.00
1
1
Matière absorbante, aluminium
09029.03
1
1
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
07542.27
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
2
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
Logiciel Cobra3 enregistreur universel
14504.61
1
Logiciel Cobra3 Radioactivité
14506.61
1
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Dépendance énergétique du coefficient
d'absorption gamma
25242 11/15
236 Expériences Travaux pratiques de Physique
Coefficient de l´absorption gamma totale comme fonction de l´énergie.
Objectifs :
1. Pour chacun des isotopes émetteurs Na22, Cs137 et Am241, le
spectre est tracé et une énergie
seuil Ethres, juste en dessous du pic
photoélectrique dans la gamme
des hautes énergies, est déterminée.
2. A l'aide d'un compteur à scintillations couplé à un analyseur
d'amplitude comme monochromateur, l'intensité est mesurée en
fonction de l'épaisseur de différentes couches d'aluminium. Les
trois isotopes émetteurs sont
utilisés successivement comme
source, en assumant que l'énergie
du rayonnement émis soit
connue.
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Seite 237
Structure physique de la matière
Radioactivité
Effet Compton avec Cobra / avec Analyseur multicanaux (AMC)
Montage d’expérience P2524411 avec Cobra3
5.2.44-11/15
Pour en savoir plus sur …
Le corpuscule
La diffusion
La longueur d'onde
de Compton
Les quanta La longueur d'onde de Broglie
La formule de Klein-Nishina
Principe de l’expérience :
L'énergie d'un rayonnement diffus
est mesurée en fonction de l'angle de
diffusion. La longueur d'onde de
Compton est déterminée à partir des
valeurs mesurées.
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2524415 avec AMC
Expérience P2524411 avec Cobra3
Analyseur multicanaux (AMC), version étendue
13727.99
1
Logiciel pour Analyseur multicanaux
14452.61
1
Source radioactive, Na-22, 74kBq
09047.52
1
1
Américium-241 source, 370 kBq
09090.11
1
1
Source radioactive Cs-137, 37kBq
09096.01
1
1
Source radioactive Cs-137,18.5 MBq
09096.20
1
1
Gamma détecteur
09101.00
1
1
Alimentation pour gamma détecteur
09101.93
1
1
Câble de connexion haute tension
09101.10
1
1
Analyseur de l´amplitude des impulsions
13725.93
1
Oscilloscope 30 MHz, 2 canaux
11459.95
1
Cylindre de blindage pour gamma-détecteur
09101.11
1
1
Baguette en fer, d = 25 mm, l = 200 mm
09101.13
1
1
Brique de plomb, 200 x 100 x 50 mm
09029.11
1
1
Brique de plomb percée
09021.00
1
1
Support pour préparation sur aimant
09202.00
1
1
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
07542.27
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
3
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
2
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
Logiciel Cobra3 enregistreur universel
14504.61
1
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Energie de pics connus comme fonction de la hauteur de l´impulsion.
Objectifs :
1. Etalonner l'appareil de mesure à
l'aide d'une source étalon de
Cs-137 (37 kBq), d'une source
d'Am-241 (370 kBq) et d'une source de Na-22 (74 kBq).
2. Mesurer l'énergie des pics de
661,6 KeV de Cs-137 diffus à différents angles et calculer la longueur d'onde de Compton à partir
des lectures effectuées.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Effet Compton
P25244 11/15
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Expériences Travaux pratiques de Physique 237
LEP_5_1_F.qxd:LEP_5_1
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13:41 Uhr
Seite 238
Structure physique de la matière
Radioactivité
5.2.45-11/15 Conversion interne dans le Ba-137 avec Cobra3
/ avec Analyseur multicanaux (AMC)
Montage d’expérience P2524501 avec Cobra3
Pour en savoir plus sur …
Le rayonnement Les transitions nucléaires
La probabilité de transition
La durée
Les états métastables
Les nombres quantiques du
spin isotopique
Les règles régissant la
sélection
Le rayonnement multipolaire
L'état isométrique du noyau
La réaction photo nucléaire
L'électron de conversion
Le rayonnement caractéristique des rayons-X
Les détecteurs à scintillation
Principe de l’expérience :
Le rayonnement émis au cours de la
désintégration de l'isotope 137Cs est
mesuré à l'aide d'un détecteur à
scintillation et le spectre d'énergie
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2524515 avec AMC
Expérience P2524511 avec Cobra3
Analyseur multicanaux (AMC), version étendue
13727.99
1
Logiciel analyseur multicanaux
14452.61
1
Source radioactive Cs-137, 37kBq
09096.01
1
1
Gamma détecteur
09101.00
1
1
Alimentation pour gamma détecteur
09101.93
1
1
1
Câble de connexion haute tension
09101.10
1
Analyseur de l´amplitude des impulsions
13725.93
1
Oscilloscope 30 MHz, 2 canaux
11459.95
1
Tige carrée PASS, l = 400 mm
02026.55
1
Noix double PASS
02040.55
1
1
Trépied PASS
02002.55
1
1
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
07542.27
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
3
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
2
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
Logiciel Cobra3 enregistreur universel
14504.61
1
1
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Conversion interne dans le Ba-137
P25245 11/15
238 Expériences Travaux pratiques de Physique
Spectre de 137Cs. F_x corresponds aux radiations de rayons-X caractéristiques causées par la conversion interne de Ba-137. F_y1 et F_y2 correspondent aux radiations de transition.
est déterminé à l'aide d'un analyseur
d'amplitude. Le spectre contient des
fractions dues à une transition et
des fractions provenant d'un rayonnement caractéristique des rayons-X.
Les surfaces de ces fractions sont déterminées et le résultat permet
d'obtenir le facteur de conversion.
Objectifs :
1. Mesurer le spectre du 137Cs en
utilisant un détecteur à scintillation.
2. Déterminer le facteur de conversion du noyau de 137mBa excité.
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
LEP_5_2_F.qxd:LEP_5_2
12.04.2010
13:44 Uhr
Seite 239
Structure physique de la matière
Radioactivité
Section efficace de l'effet photoélectrique et de l'effet Compton avec Cobra3 5.2.46-11/15
/ avec Analyseur multicanaux (AMC)
Pour en savoir plus sur …
Le rayonnement ␥
L'interaction avec la matière
L'effet photoélectrique
L'effet Compton
La création de paires
La probabilité de détection
Les détecteurs à
scintillation
Principe de l’expérience :
Le rayonnement du 137Cs et du 22Na
est mesuré à l'aide d'un détecteur à
scintillation et le spectre d'énergie
est déterminé avec un analyseur
d'amplitude. Les fractions du spectre
provoquées par la diffusion de
Compton et celles qui sont provoquées par l'effet photoélectrique
sont déterminées sur la base de leur
surface. Les résultats obtenus sont
utilisés pour déterminer le rapport
des sections transversales efficaces
et pour étudier la dépendance énergétique.
Montage d’expérience
P2524615 avec AMC
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2524615 avec AMC
Expérience P2524611 avec Cobra3
Analyseur multicanaux (AMC), version étendue
13727.99
1
Logiciel analyseur multicanaux
14452.61
1
Source radioactive, Na-22, 74kBq
09047.52
1
1
Source radioactive Cs-137, 37kBq
09096.01
1
1
Gamma détecteur
09101.00
1
1
Alimentation pour gamma détecteur
09101.93
1
1
Câble de connexion haute tension
09101.10
1
1
Analyseur de l´amplitude des impulsions
13725.93
1
Oscilloscope 30 MHz, 2 canaux
11459.95
1
Tige carrée PASS, l = 400 mm
02026.55
1
1
Pince universelle
37718.00
1
1
Noix double PASS
02040.55
2
2
Trépied PASS
02002.55
1
1
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
07542.11
1
1
Spectre de 22Na.
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
2
Objectifs :
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
Logiciel Cobra3 enregistreur universel
14504.61
1
1. Mesurer le spectre du 22Na et du
137Cs à l'aide d'un détecteur à
scintillation.
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Section efficace de l'effet photoélectrique /
de l'effet Compton
P25246 11/15
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
2. Déterminer le rapport entre les
sections transversales efficaces
spécifiques dues à l'effet Compton
et l'effet photoélectrique dans les
photons ayant des valeurs énergétiques de 511, 662 et 1275 keV.
Expériences Travaux pratiques de Physique 239
LEP_5_2_F.qxd:LEP_5_2
12.04.2010
13:44 Uhr
Seite 240
Structure physique de la matière
Radioactivité
5.2.47-11/15 Loi de Moseley et fluorescence X avec Cobra3
/ avec Analyseur multicanaux (AMC)
Pour en savoir plus sur …
L'énergie de liaison
L'effet photoélectrique
La structure de la couche
de l'électron
Le rayonnement caractéristique des rayons-X
La spectrométrie ␥
L'analyse spectrale des
rayons-X
Principe de l’expérience :
Montage d’expérience P2524711 avec Cobra3
L'irradiation du (sulfate de) strontium, de cadmium, d'indium, d'iode
et de (chlorure de) barium avec un
faible rayonnement donne lieu à
des caractéristiques du rayonnement
Ka de ces éléments. Les spectres des
rayons-X sont enregistrés à l'aide
d'un spectromètre consistant en
un compteur d'oscillations, un analyseur d'amplitude et un enregistreur.
Après étalonnage du spectromètre, la
constante de Rydberg est déterminée
à partir des énergies des rayons-X en
utilisant la loi de Moseley.
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2524715 avec AMC
Expérience P2524711 avec Cobra3
Analyseur multicanaux (AMC), version étendue
Logiciel analyseur multicanaux
Américium-241 source, 370 kBq
Source radioactive Cs-137, 37kBq
Analyseur de l´amplitude des impulsions
Gamma détecteur
Alimentation pour gamma détecteur
Câble de connexion haute tension
Oscilloscope 30 MHz, 2 canaux
Adaptateur douilles BNC / fiches 4 mm, une paire
Chlorure d´étain 250 g
Feuille d´argent, 150 x 150 x 0.1 mm, 25 g
Matière absorbante, plomb
Sacs plastiques, DIN A5, jeu de 100
Pinces crocodiles, non-isolées, 10 pièces
Tige carrée PASS, l = 250 mm
Pied de support en “A” PASS
Pince universelle
Noix double PASS
Tige de support avec trou, acier inoxydable, l = 10 cm
Support pour dynamomètre
Chlorure de baryum, 250 g
Iode sublimé deux fois, 25 g
Câble blindé, BNC, l = 750 mm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
Cobra3 unité de base, USB
Alimentation 12 V/2 A
Logiciel Cobra3 enregistreur universel
PC, Windows® XP ou supérieur
13727.99
14452.61
09090.11
09096.01
13725.93
09101.00
09101.93
09101.10
11459.95
07542.27
31991.25
31839.04
09029.01
46444.01
07274.03
02025.55
02005.55
37718.00
02040.55
02036.01
03065.20
30033.25
30093.04
07542.11
07362.01
07362.04
12150.50
12151.99
14504.61
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
3
1
1
3
1
1
1
1
3
2
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
3
1
1
3
1
1
1
1
1
Lignes de calibration de Cs-137 et Am-241.
Objectifs :
1. Etalonner le spectromètre dans
la gamme des énergies faibles, à
l'aide de la raie de résonance Ba
d'un émetteur 137Cs (32 keV) et
d'une raie γ d'un émetteur 241Am
à 59,6 keV.
2. Enregistrer le spectre de fluorescence des rayons-X (raie Ka) de
différents éléments et déterminer
les énergies correspondantes.
3. Positionner graphiquement les
énergies des rayons-X mesurées
selon la loi de Moseley par rapport
aux (Z-1)2 et déterminer la
constante de Rydberg R∞ à partir
de l'inclinaison des raies résultantes.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Loi de Moseley et fluorescence X
P2524711/15
240 Expériences Travaux pratiques de Physique
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
LEP_5_2_F.qxd:LEP_5_2
12.04.2010
13:44 Uhr
Seite 241
Structure physique de la matière
Physique de l´état solide, physique du plasma
Effet Hall dans le germanium dopé p avec teslamètre 5.3.01-01
Pour en savoir plus sur …
Le semi-conducteur
La théorie des bandes
La bande interdite
La conductivité intrinsèque
La conductivité extrinsèque
La bande de valence
La bande de conduction
La force de Lorentz
La résistance magnétique
La mobilité
La conductivité
L'espacement des bandes
Le coefficient de Hall
Principe de l’expérience :
La résistivité et la tension de Hall
d'un échantillon rectangulaire de
germanium sont mesurées en fonction de la température et du champ
magnétique. L'espacement des
bandes, la conductivité spécifique, le
type de porteur de charge et la mobilité des porteurs de charge sont déterminés à partir de ces mesures.
Ce qu´il vous faut :
Module effet hall
11801.00
1
Effet hall, p-Ge, platine de support
11805.01
1
Bobine, 600 spires
06514.01
2
Noyau, en U, feuilleté
06501.00
1
Pièce polaire, plane, 30 x 30 x 48 mm, la paire
06489.00
1
Sonde de Hall, tangentiel, avec capuchon de protection
13610.02
1
Alimentation 0-12 V DC/ 6 V, 12 V AC
13505.93
1
Trépied PASS
02002.55
1
Tige carrée PASS, l = 250 mm
02025.55
1
Noix double PASS
02040.55
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
3
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, noir, l = 75 cm
07362.05
2
Teslamètre, digital
13610.93
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Voltage Hall comme fonction du courant.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Effet Hall dans le germanium dopé p
P2530101
Voltage Hall comme fonction de l´induction ferromagnétique.
Objectifs :
1. La tension de Hall est mesurée à
température ambiante et dans un
champ magnétique constant, en
fonction du courant de contrôle.
La tension de Hall est tracée sur le
graphique (mesures sans compensation pour une tension éventuellement erronée).
2. La tension dans l'échantillon est
mesurée à température ambiante
et selon un courant de contrôle
constant, en fonction de
l'induction magnétique B.
3. La tension dans l'échantillon est
mesurée selon un courant de
contrôle constant, en fonction de
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
la température. L'espacement des
bandes de germanium est calculé
à partir de ces mesures.
la mobilité de Hall mH et la
concentration du porteur p sont
calculés à partir de ces mesures.
4. La tension de Hall UH est mesurée
en fonction de l'induction magnétique B, à température ambiante.
Les signes des porteurs de charge
et la constante de hal CH ainsi que
5. La tension de Hal UH est mesurée
en fonction de la température
selon une induction magnétique
B constante et les valeurs sont
illustrées sur un graphique
Expériences Travaux pratiques de Physique 241
LEP_5_2_F.qxd:LEP_5_2
12.04.2010
13:44 Uhr
Seite 242
Structure physique de la matière
Physique de l´état solide, physique du plasma
5.3.01-11 Effet Hall dans le germanium dopé p avec Cobra3
Pour en savoir plus sur …
Le semi-conducteur
La théorie des bandes
La bande interdite
La conductivité intrinsèque
La conductivité extrinsèque
La bande de valence
La bande de conduction
La force de Lorentz
La résistance magnétique
La mobilité
La conductivité
L'espacement des bandes
Le coefficient de Hall
Principe de l’expérience :
La résistivité et la tension de Hall
d'un échantillon rectangulaire de
germanium sont mesurées en fonction de la température et du champ
magnétique. L'espacement des bandes, la conductivité spécifique, le
type de porteur de charge et la mobilité des porteurs de charge sont déterminés à partir de ces mesures.
Ce qu´il vous faut :
Module effet hall
11801.00
1
Effet hall, p-Ge, platine de support
11805.01
1
Bobine, 600 spires
06514.01
2
Noyau, en U, feuilleté
06501.00
1
Pièce polaire, plane, 30 x 30 x 48 mm, la paire
06489.00
1
Sonde de Hall, tangentiel, avec capuchon de protection
13610.02
1
Alimentation 0-12 V DC/ 6 V, 12 V AC
13505.93
1
Trépied PASS
02002.55
1
Tige carrée PASS, l = 250 mm
02025.55
1
Noix double PASS
02040.55
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
1
Voltage Hall comme fonction de la température.
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, noir, l = 75 cm
07362.05
2
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Objectifs :
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
Cobra3 Module de mesurage Tesla
12109.00
1
Logiciel Cobra3 Effet hall
14521.61
1
Câble de transmission de données 2 x SUB-D, fiche /
douille, 9 pôles
14602.00
1
1. La tension de Hall est mesurée à
température ambiante et dans un
champ magnétique constant, en
fonction du courant de contrôle.
La tension de Hall est tracée sur le
graphique (mesures sans compensation pour une tension éventuellement erronée).
4. La tension de Hall UH est mesurée
en fonction de l'induction magnétique B, à température ambiante.
Les signes des porteurs de charge
et la constante de hall CH , ainsi
que la mobilité de Hall mH H et la
concentration du porteur p sont
calculés à partir de ces mesures.
2. La tension dans l'échantillon est
mesurée à température ambiante
et selon un courant de contrôle
constant, en fonction de
l'induction magnétique B.
5. La tension de Hall UH est mesurée
en fonction de la température
selon une induction magnétique
B constante et les valeurs sont
illustrées sur un graphique.
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Effet Hall dans le germanium dopé p
avec Cobra3
P2530111
3. La tension dans l'échantillon est
mesurée selon un courant de
contrôle constant, en fonction de
la température. L'espacement des
bandes de germanium est calculé
à partir de ces mesures.
242 Expériences Travaux pratiques de Physique
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
LEP_5_2_F.qxd:LEP_5_2
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Seite 243
Structure physique de la matière
Physique de l´état solide, physique du plasma
Effet Hall dans le germanium dopé n avec teslamètre / avec Cobra3 5.3.02-01/11
Pour en savoir plus sur …
Le semi-conducteur
La théorie des bandes
La bande interdite
La conductivité intrinsèque
La conductivité extrinsèque
La bande de valence
La bande de conduction
La force de Lorentz
La résistance magnétique
La loi de Neyer-Neldel
Principe de l’expérience :
La résistance et la tension de Hall
sont mesurées sur une bandelette
rectangulaire de germanium en
fonction de la température et du
champ magnétique. A partir des résultats obtenus, l'écart énergétique,
la conductivité spécifique, le type de
porteur de charge et la mobilité du
porteur sont déterminés.
Montage d’expérience P2530211 avec Cobra3
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2530211 avec Cobra3
Expérience P2530201 avec Teslamètre
Module effet hall
11801.00
1
1
Effet hall, n-Ge, platine de support
11802.01
1
1
Bobine, 600 spires
06514.01
2
2
Noyau, en U, feuilleté
06501.00
1
1
Pièce polaire, plane, 30 x 30 x 48 mm, la paire
06489.00
1
1
Sonde de Hall, tangentiel, avec capuchon de protection 13610.02
1
1
Alimentation 0-12 V DC/ 6 V, 12 V AC
13505.93
1
1
Trépied PASS
02002.55
1
1
Tige carrée PASS, l = 250 mm
02025.55
1
1
Noix double PASS
02040.55
1
1
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
3
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
2
1
Objectifs :
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, noir, l = 75 cm
07362.05
2
2
Teslamètre, digital
13610.93
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1. A température ambiante constante dans un champ magnétique
uniforme, mesurer la tension de
Hall en fonction du courant de
contrôle et situer graphiquement
les valeurs obtenues (mesures sans
compensation pour une tension
éventuellement erronée).
4. A température ambiante, mesurer
la tension de Hall UH en fonction
du flux magnétique B. A partir des
lectures relevées, déterminer le
coefficient de Hall CH et le signe
des porteurs de charge. Calculer
également la mobilité de Hall mH
et la densité du porteur n.
2. A température ambiante et avec
un courant de contrôle constant,
mesurer
la
tension
dans
l'échantillon en fonction de la
densité du flux magnétique B.
5. Mesurer la tension de Hall UH en
fonction de la température selon
une densité de flux magnétique
B uniforme et situer ces lectures
sur un graphique.
1
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
Cobra3 Module de mesurage Tesla
12109.00
1
Logiciel Cobra3 Effet hall
14521.61
1
Câble de transmission de données 2 x SUB-D, fiche /
douille, 9 pôles
14602.00
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Effet Hall dans le germanium dopé n
P25302 01/11
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Voltage Hall comme fonction de la température.
3. En gardant le courant de contrôle
constant, mesurer la tension dans
l'échantillon en fonction de la
température. A partir des lectures
relevées, calculer l'écart énergétique du germanium.
Expériences Travaux pratiques de Physique 243
LEP_5_2_F.qxd:LEP_5_2
12.04.2010
13:44 Uhr
Seite 244
Structure physique de la matière
Physique de l´état solide, physique du plasma
5.3.03-00 Effet Hall normal et anormal dans les métaux
Pour en savoir plus sur …
L'effet de Hall normal
L'effet de Hall anormal
Les porteurs de charge
La mobilité de Hall
Les électrons
Les trous
Principe de l’expérience :
L'effet de Hall est étudié sur de fines
feuilles de zinc et de cuivre et le
coefficient de Hall est déterminé.
L'effet de la température sur la tension de Hall est également étudié.
Ce qu´il vous faut :
Effet hall, Cu, platine de support
11803.00
1
Effet hall, Zn, platine de support
11804.01
1
Bobine, 300 spires
06513.01
2
Noyau, en U, feuilleté
06501.00
1
Pièce polaire, plane, 30 x 30 x 48 mm, la paire
06489.00
1
Alimentation, stabilisée, 0...30 V- / 20 A
13536.93
1
Alimentation universelle
13500.93
1
Amplificateur de mesurage universel
13626.93
1
Teslamètre, digital
13610.93
1
Sonde de Hall, tangentiel, avec capuchon de protection
13610.02
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Mètre 10/30 mV, 200°C
07019.00
1
Pince universelle avec articulation
37716.00
1
Trépied PASS
02002.55
1
Tige carrée PASS, l = 250 mm
02025.55
1
Noix double PASS
02040.55
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
6
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 75 cm
07362.04
5
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, noir, l = 75 cm
07362.05
2
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Effet Hall normal et anormal dans
les métaux
P2530300
Voltage Hall comme fonction de l´induction magnétique B, utilisant un
échantillon de cuivre.
Objectifs :
1. La tension de Hall est mesurée sur
de fines feuilles de zinc et de
cuivre.
2. Le coefficient de Hall est déterminé à partir des mesures du courant
et de l'induction magnétique.
3. La dépendance thermique de la
tension de hall est étudiée sur un
échantillon de cuivre.
244 Expériences Travaux pratiques de Physique
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
LEP_5_2_F.qxd:LEP_5_2
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Seite 245
Structure physique de la matière
Physique de l´état solide, physique du plasma
Bande interdite du germanium avec multimètre / avec Cobra3
5.3.04-01/11
Pour en savoir plus sur …
Le semi-conducteur
La théorie des bandes
La bande interdite
La conductivité intrinsèque
La conductivité extrinsèque
L'appauvrissement des
impuretés
La bande de valence
La bande de conduction
Principe de l’expérience :
La conductivité d'une éprouvette de
germanium est mesurée en fonction
de la température. L'écart énergétique est déterminé à partir des valeurs mesurées.
Montage d’expérience P2530401 avec Multimètre
Ce qu´il vous faut :
Expérience P2530401 avec Multimètre
Expérience P2530411 avec Cobra3
Module effet hall
11801.00
1
1
Conduction propre, Ge, platine de support
11807.01
1
1
Alimentation 0-12 V DC/ 6 V, 12 V AC
13505.93
1
1
Trépied PASS
02002.55
1
1
Tige carrée PASS, l = 250 mm
02025.55
1
1
Noix double PASS
02040.55
1
Multimètre digital 2010
07128.00
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, noir, l = 50 cm
07361.05
1
2
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 10 cm
07359.01
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 10 cm
07359.04
1
Cobra3 unité de base, USB
12150.50
1
Alimentation 12 V/2 A
12151.99
1
Logiciel Cobra3 Effet hall
14521.61
1
Câble de transmission de données 2 x SUB-D, fiche /
douille, 9 pôles
14602.00
1
2
1
Régression de la conductivité contre le réciproque de la température absolue.
Objectifs :
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Bande interdite du germanium
P2530401/11
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
1. Le courant et la tension sont mesurés dans une éprouvette de germanium, en fonction de la température.
2. A partir de ces mesures, la
conductivité est calculée et située sur un graphique par rapport
à l'inverse de la température T. On
obtient un tracé linéaire à partir
de la pente duquel on peut déterminer l'écart énergétique du germanium.
Expériences Travaux pratiques de Physique 245
LEP_5_2_F.qxd:LEP_5_2
12.04.2010
13:44 Uhr
Seite 246
Structure physique de la matière
Physique de l´état solide, physique du plasma
5.3.10-00 Traitement des surfaces / Physique des plasmas
Pour en savoir plus sur …
Décharge d´arc
Décharge de rougeoiement
Avalanche d´électrons
Percée mécanique de
Townsend
Dérouleur
Micro décharges
Décharge de barrière
diélectrique
Energie superficielle
Angle de contact
Mesure de l´angle de contact
Principe de l’expérience :
Divers échantillons sont exposés à
une décharge de barrière diélectrique
dans l´air à pression atmosphérique.
Le plasma provoque des réactions
chimiques et physiques sur
l´échantillon, changeant la structure
de sa surface et ainsi son énergie superficielle. L´angle de contact de
l´eau sur l´échantillon est observé
Ce qu´il vous faut :
Unité de contrôle pour la physique du plasma
09108.99
1
Set pour expériences sur la physique du plasma
09108.10
1
Jeu d´échantillons pour la physique du plasma
09108.30
1
Pipette microlitre 2-20 µl
47141.01
1
Pointes pour pipette, 2-200 µl, 1000 pièces
47148.01
1
Alcool dénaturé (Alcool à bruler), 1000 ml
31150.70
1
Pied à coulisse
03010.00
1
Eau, distillée, 5 l
31246.81
1
Boîtier pour lampe expérimentale
08129.01
1
Lampe halogène, 12 V/50 W
08129.06
1
Alimentation 0-12V DC/6V,12V AC
13505.93
1
Plateforme élévatrice, 160 x 130 mm
02074.00
1
Trépied PASS
02002.55
1
Pince universelle avec articulation
37716.00
1
Tige carrée PASS, l = 400 mm
02026.55
1
Noix double PASS
02040.55
2
Webcam CCD USB VGA PC Philips SPC900NC
88040.00
1
Logiciel "Measure Dynamics", single user licence
14440.62
1
Équipement de mesurage de l´angle de contact
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Traitement des surfaces /
Physique des plasmas
P2531000
246 Expériences Travaux pratiques de Physique
Résultats de mesurage pour l´angle de contact de l´eau sur divers échantillons
de surfaces après exposition plasma de durée t.
sur les régions exposées et non exposées pour analyser l´effet du traitement plasma sur l´énergie superficielle.
Objectifs :
Divers échantillons sont traits avec
du plasma pour divers durées. L´effet
du traitement sur l´angle de contact
de l´eau sur la surface est observé
grâce au mesurage de la taille de la
goute d´eau.
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
LEP_5_2_F.qxd:LEP_5_2
12.04.2010
13:44 Uhr
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Structure physique de la matière
Physique de l´état solide, physique du plasma
Courbes de Paschen / Physique des plasmas 5.3.11-00
Pour en savoir plus sur …
Décharge de rougeoiement
Avalanche d´électrons
Longueur du chemin libre
Percée mécanique de
Townsend
Courbe de Paschen
Principe de l’expérience :
La tension électrique dans l'air est
mesurée en fonction de la distance
de l'électrode et de la pression du
gaz. Les résultats sont comparés avec
la courbe de Paschen, laquelle est le
résultat de la théorie de la percée
mécanique de Townsend qui assume
que le produit pd de la distance de
l´électrode d et de la pression du gaz
p sont des paramètres similaires décrivant la percée électrique d´un gaz.
Ce qu´il vous faut :
Unité de contrôle pour la physique du plasma
09108.99
1
Set pour expériences sur la physique du plasma
09108.10
1
Multimètre digital 2010
07128.00
1
Pompe à vide, one stage
02750.93
1
Filtre à huile
02752.00
1
Tube caoutchouc, pour expériences du vide, d. 6 mm
39289.00
2
Fine control valve
33499.00
1
Appareil de mesurage du vide DVR 2
34171.00
1
Connexion de tubes, en T, ID 8-9 mm
47519.03
1
Fil de connexion, sécurité, 32 A, l = 100 cm, rouge
07337.01
1
Fil de connexion, sécurité, 32A, l = 100 cm, bleu
07337.04
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Courbes de Paschen / Physique des plasmas P2531100
Voltage de la percée mécanique en dépendance de la distance de l´électrode
pour diverses pressions de gaz.
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Expériences Travaux pratiques de Physique 247
LEP_5_2_F.qxd:LEP_5_2
12.04.2010
13:44 Uhr
Seite 248
Structure physique de la matière
Physique de l´état solide, physique du plasma
5.3.20-00 Résolution atomique de la surface du graphite avec le microscope à effet tunnel (STM)
Pour en savoir plus sur …
L´effet Tunnel
Structures hexagonales
La microscopie à effet tunnel
L´imagerie sur l´échelle
sous-nanométrique
Les appareils
piézo-électriques
Densité locale d´état (LDOS)
Mode Hauteur-constante et
Courant-constant
Principe de l’expérience :
En approchant une pointe de métal
très pointue à un échantillon électriquement conducteur utilisant un
champ électrique crée un courant
entre la pointe et l´échantillon sans
contact mécanique. Ce courant tunnel est utilisé pour examiner la topographie électronique sur l´échelle
sous-nanométrique d´une surface
fraiche de graphite (HOGP). En scannant la pointe ligne par ligne à travers la surface du graphite les
Ce qu´il vous faut :
Microscope à effet tunnel compacte,
set complet incl. outils, kit d´échantillons et consommables,
dans coffre aluminium
09600.99
1
Modèle de graphite, 2D
09620.00
1
Kit maquette structure cristalline: graphite
39840.00
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Résolution atomique de la surface du graphite
avec le microscope à effet tunnel (STM)
P2532000
Image à résolution au niveau atomique de la surface graphite (5 nm x 5 nm).
atomes et les structures hexagonales
sont imagés.
Objectifs :
1. Préparer une pointe Pt-Ir et
l´échantillon de graphite (HOPG) ;
approcher la pointe à l´échantillon.
2. Analyser la topographie des terrasses et la hauteur des marches
entres les terrasses avoisinantes
dans le mode de hauteur constante.
248 Expériences Travaux pratiques de Physique
3. En optimisant les paramètres obtenir une belle image de
l´arrangement des atomes de graphite. Analyser la structure à
l´aide des angles et distances
entre les atomes et les rangées
d´atomes.
4. Mesurer et comparer les images
avec les modes de hauteur
constante et de courant constant.
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
LEP_5_2_F.qxd:LEP_5_2
12.04.2010
13:44 Uhr
Seite 249
Structure physique de la matière
Physique rayon-X
Caractéristique du rayonnement-X du cuivre 5.4.01-00
Pour en savoir plus sur …
Le rayonnement continu
de freinage
Le rayonnement
caractéristique
Les niveaux d'énergie
Les structures du cristal
La constante de réseau
L'absorption
La limite de bande
d'absorption
L'interférence
L'équation de Bragg
L'ordre de diffraction
Principe de l’expérience :
Les spectres des rayons-X d'une
anode en cuivre sont analysés au
moyen de différents monocristaux et
les résultats sont portés sur un graphique. Les énergies des raies caractéristiques sont ensuite déterminées
à partir des positions des angles de
Bragg pour les différents ordres de
diffraction.
Ce qu´il vous faut :
Appareil de base rayon-X, 35 kV
09058.99
1
Goniomètre pour appareil à rayon-X 35 kV
09058.10
1
Tiroir anticathode Cu pour appareil à rayon-X
09058.50
1
Tube compteur type B, câble BNC, l = 50 cm
09005.00
1
Cristal de LIF sur support
09056.05
1
Cristal de bromure de potassium sur support
09056.01
1
Logiciel appareil rayon-X, 35 kV
14407.61
1
Câble de transmission de données 2 x SUB-D, fiche /
douille, 9 pôles
14602.00
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Caractéristique du rayonnement-X du cuivre P2540100
Intensité rayons-X du cuivre comme fonction de l´angle de Bragg ; LiF (100)
monocristal comme analyseur Bragg.
Objectifs :
1. L'intensité des rayons-X émis par
l'anode en cuivre, à une tension
anodique maximale, et le courant
anodique seront enregistrés en
fonction de l'angle de Bragg, à
l'aide d'un monocristal de LiF qui
servira d'analyseur.
2. L'étape 1 sera répétée à l'aide d'un
monocristal de KBr servant
d'analyseur.
3. Les valeurs énergétiques des raies
caractéristiques du cuivre seront
calculées et comparées aux différences d'énergie des valeurs énergétiques du cuivre.
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Expériences Travaux pratiques de Physique 249
LEP_5_2_F.qxd:LEP_5_2
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13:44 Uhr
Seite 250
Structure physique de la matière
Physique rayon-X
5.4.02-00 Caractéristique du rayonnement-X du molybdène
Pour en savoir plus sur …
Le tube à rayons-X
Le rayonnement continu
de freinage
Le rayonnement
caractéristique
Les niveaux d'énergie
Les structures du cristal
La constante de réseau
L'absorption
La limite de banded'absorption
L'interférence
L'équation de Bragg
L'ordre de diffraction
Principe de l’expérience :
Les spectres des rayons-X d'une
anode en molybdène sont analysés
au moyen de différents monocristaux
et les résultats sont portés sur un
graphique. Les énergies des raies caractéristiques sont ensuite déterminées à partir des positions des angles
de Bragg pour les différents ordres
de diffraction.
Ce qu´il vous faut :
Appareil de base rayon-X, 35 kV
09058.99
1
Goniomètre pour appareil à rayon-X 35 kV
09058.10
1
Tiroir anticathode Mo pour appareil à rayon-X
09058.60
1
Tube compteur type B, Câble BNC, l = 50 cm
09005.00
1
Cristal de LIF sur support
09056.05
1
Cristal de bromure de potassium sur support
09056.01
1
Logiciel appareil rayon-X, 35 kV
14407.61
1
Câble de transmission de données 2 x SUB-D, fiche /
douille, 9 pôles
14602.00
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Caractéristique du rayonnement-X
du molybdène
P2540200
Intensité rayons-X du molybdène comme fonction de l´angle de Bragg ;
LiF (100) monocristal comme analyseur Bragg.
Objectifs :
1. L'intensité des rayons-X émis par
l'anode en molybdène, à une tension anodique maximale, et le
courant anodique seront enregistrés en fonction de l'angle de
Bragg, à l'aide d'un monocristal de
LiF qui servira d'analyseur.
2. L'étape 1 sera répétée à l'aide d'un
monocristal de KBr servant
d'analyseur.
3. Les valeurs énergétiques des raies
caractéristiques du molybdène seront calculées et comparées aux
différences d'énergie des valeurs
énergétiques du molybdène.
250 Expériences Travaux pratiques de Physique
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
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12.04.2010
13:45 Uhr
Seite 251
Structure physique de la matière
Physique rayon-X
Caractéristique du rayonnement-X du fer 5.4.03-00
Pour en savoir plus sur …
Le tube à rayons-X
Le rayonnement continu
de freinage
Le rayonnement
caractéristique
Les niveaux d'énergie
Les structures du cristal
La constante de réseau
L'absorption
La limite de banded'absorption
L'interférence
L'équation de Bragg
L'ordre de diffraction
Principe de l’expérience :
Les spectres des rayons-X d'une
anode en fer sont analysés au moyen
de différents monocristaux et les résultats sont portés sur un graphique.
Les énergies des raies caractéristiques sont ensuite déterminées à
partir des positions des angles de
Bragg pour les différents ordres de
diffraction.
Ce qu´il vous faut :
Appareil de base rayon-X, 35 kV
09058.99
1
Goniomètre pour appareil à rayon-X 35 kV
09058.10
1
Tiroir anticathode Mo pour appareil à rayon-X
09058.70
1
Tube compteur type B, Câble BNC, l = 50 cm
09005.00
1
Cristal de LIF sur support
09056.05
1
Cristal de bromure de potassium sur support
09056.01
1
Logiciel appareil rayon-X, 35 kV
14407.61
1
Câble de transmission de données 2 x SUB-D, fiche /
douille, 9 pôles
14602.00
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Caractéristique du rayonnement-X du fer
P2540300
Intensité rayons-X du fer comme fonction de l´angle de Bragg ; LiF (100)
monocristal comme analyseur Bragg.
Objectifs :
1. L'intensité des rayons-X émis par
l'anode en fer, à une tension anodique maximale, et le courant
anodique seront enregistrés en
fonction de l'angle de Bragg, à
l'aide d'un monocristal de LiF qui
servira d'analyseur.
2. L'étape 1 sera répétée à l'aide d'un
monocristal de KBr servant
d'analyseur.
3. Les valeurs énergétiques des raies
caractéristiques du fer seront calculées et comparées aux différences d'énergie des valeurs énergétiques du fer.
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Expériences Travaux pratiques de Physique 251
LEP_5_2_F.qxd:LEP_5_2
12.04.2010
13:45 Uhr
Seite 252
Structure physique de la matière
Physique rayon-X
5.4.04-00 Détermination de l'intensité d'un rayonnement-X caractéristique en fonction
du courant et de la tension anodique
Pour en savoir plus sur …
Le rayonnement caractéristique des rayons-X
Les niveaux d'énergie
L'équation de Bragg
L'intensité caractéristique
des rayons-X
Principe de l’expérience :
Un Rayonnement-X polychromatique
d'une anode en cuivre est dirigé
contre un monocristal de LiF de telle
sorte que les longueurs d'onde puissent être analysées selon l'équation
de Bragg. La dépendance de la caractéristique du rayonnement Ka et Kb
vis-à-vis du courant anodique et de
la tension anodique sera déterminée.
Ce qu´il vous faut :
Appareil de base rayon-X, 35 kV
09058.99
1
Goniomètre pour appareil à rayon-X 35 kV
09058.10
1
Tiroir anticathode Cu pour appareil à rayon-X
09058.50
1
Tube compteur type B, Câble BNC, l = 50 cm
09005.00
1
Cristal de LIF sur support
09056.05
1
Logiciel appareil rayon-X, 35 kV
14407.61
1
Câble de transmission de données 2 x SUB-D, fiche /
douille, 9 pôles
14602.00
1
10000
9000
8000
Ka
7000
PC, Windows® XP ou supérieur
6000
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Détermination de l'intensité d'un rayonnement-X
caractéristique en fonction du courant
et de la tension anodique
P2540400
Objectifs :
1. Le spectre d'intensité du rayonnement polychromatique du tube à
rayons-X est enregistré à l'aide
d'un monocristal de LiF.
2. Les intensités de la caractéristique
du rayonnement Ka et Kb sont enregistrées tant en fonction du
courant anodique que de la tension anodique. Elles seront portées
sur un graphique.
3. Les résultats des mesures sont
comparés à la formule d'intensité
avancée par la théorie.
252 Expériences Travaux pratiques de Physique
5000
4000
3000
Kb
2000
1000
20
40
60
80
(UA -
100
120
UK)3/2/kV 3/2
Intensité de Ka et Kb comme fonction de (UA - UK) 1.5 (IA = const.).
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140
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13:45 Uhr
Seite 253
Structure physique de la matière
Physique rayon-X
Monochromisation des rayons-X du molybdène 5.4.05-00
Pour en savoir plus sur …
Le rayonnement continu
de freinage
Le rayonnement
caractéristique
Les niveaux d'énergie
L'absorption
La limite de bande
d'absorption
L'interférence
La diffraction
La diffraction de Bragg
Principe de l’expérience :
L'énergie d'un Rayonnement-X polychromatique sera analysée à l'aide
de différents monocristaux et d'une
fine feuille de métal ayant une limite de bande d'absorption qui réduit
fortement l'intensité d'une raie parasite.
Ce qu´il vous faut :
Appareil de base rayon-X, 35 kV
09058.99
1
Goniomètre pour appareil à rayon-X 35 kV
09058.10
1
Tiroir anticathode Mo pour appareil à rayon-X
09058.60
1
Tube compteur type B, Câble BNC, l = 50 cm
09005.00
1
Cristal de LIF sur support
09056.05
1
Cristal de bromure de potassium sur support
09056.01
1
Tube diaphragme avec feuille de zirconium
09058.03
1
Logiciel appareil rayon-X, 35 kV
14407.61
1
Câble de transmission de données 2 x SUB-D, fiche /
douille, 9 pôles
14602.00
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Monochromisation des rayons-X
du molybdène
P2540500
Intensité rayons-X du molybdène comme fonction de l´angle de Bragg ;
LiF (100) monocristal comme analyseur Bragg.
Objectifs :
1. L'intensité des rayons-X émis par
une anode en molybdène est enregistrée graphiquement, en fonction de l'angle de Bragg, à l'aide
des monocristaux de LiF et de KBr
utilisés successivement en tant
qu'analyseur.
3. Le monocristal de LiF est utilisé
pour isoler une raie caractéristique et la monochromisation s'y
rapportant sera enregistrée sur un
graphique.
4. L'étape 1 sera répétée à l'aide d'un
filtre de zirconium.
2. Les valeurs énergétiques des raies
caractéristiques du molybdène
sont calculées.
Monochromisation rayons-X du molybdène avec filtre Zr ; LiF (100) monocristal comme analyseur Bragg.
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Expériences Travaux pratiques de Physique 253
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13:45 Uhr
Seite 254
Structure physique de la matière
Physique de l’électron
5.4.06-00 Monochromisation des rayons-X du cuivre
Pour en savoir plus sur …
Le rayonnement continu
de freinage
Le rayonnement
caractéristique
Les niveaux d'énergie
L'absorption
La limite de bande
d'absorption
L'interférence
La diffraction
La diffraction de Bragg
Principe de l’expérience :
L'énergie d'un Rayonnement-X polychromatique sera analysée à l'aide
de différents monocristaux et d'une
fine feuille de métal ayant une limite de bande d'absorption qui réduit
fortement l'intensité d'une raie parasite.
Ce qu´il vous faut :
Appareil de base rayon-X, 35 kV
09058.99
1
Goniomètre pour appareil à rayon-X 35 kV
09058.10
1
Tiroir anticathode Cu pour appareil à rayon-X
09058.50
1
Tube compteur type B, Câble BNC, l = 50 cm
09005.00
1
Cristal de LIF sur support
09056.05
1
Cristal de bromure de potassium sur support
09056.01
1
Tube diaphragme avec feuille Nickel
09056.03
1
Logiciel appareil rayon-X, 35 kV
14407.61
1
Câble de transmission de données 2 x SUB-D, fiche /
douille, 9 pôles
14602.00
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Monochromisation des rayons-X du cuivre P2540600
Intensité rayons-X du cuivre comme fonction de l´angle de Bragg ; LiF (100)
monocristal comme analyseur Bragg.
Objectifs :
1. L'intensité des rayons-X émis par
une anode en cuivre est enregistrée graphiquement, en fonction
de l'angle de Bragg, à l'aide des
monocristaux de LiF et de KBr
utilisés successivement en tant
qu'analyseur.
3. Le monocristal de LiF est utilisé
pour isoler une raie caractéristique et la monochromisation s'y
rapportant sera enregistrée sur un
graphique.
4. L'étape 1 sera répétée à l'aide d'un
filtre de nickel.
2. Les valeurs énergétiques des raies
caractéristiques du cuivre sont
calculées.
Monochromisation rayons-X du cuivre avec filtre Zr ; LiF (100) monocristal
comme analyseur Bragg.
254 Expériences Travaux pratiques de Physique
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · 37070 Göttingen
LEP_5_2_F.qxd:LEP_5_2
12.04.2010
13:45 Uhr
Seite 255
Structure physique de la matière
Physique de l’électron
Séparation du doublet Ka du molybdène / Structure fine 5.4.07-00
Pour en savoir plus sur …
Le rayonnement caractéristique des rayons-X
Les niveaux d'énergie
Les règles de sélection
L'équation de Bragg
Les symboles des termes
d'énergie
Principe de l’expérience :
Le spectre du Rayonnement-X polychromatique du molybdène sera analysé à l'aide d'un monocristal.
L'énergie des raies caractéristiques est
déterminée à partir de la position des
angles de Bragg dans différents ordres
de diffraction. La séparation du doublet Ka dans un ordre de diffraction
plus élevé sera étudiée.
Ce qu´il vous faut :
Appareil
L
de base rayon-X, 35 kV
09058.99
1
Goniomètre pour appareil à rayon-X 35 kV
09058.10
1
Tiroir anticathode Mo pour appareil à rayon-X
09058.60
1
Tube compteur type B, Câble BNC, l = 50 cm
09005.00
1
Cristal de LIF sur support
09056.05
1
Logiciel appareil rayon-X, 35 kV
14407.61
1
Câble de transmission de données 2 x SUB-D, fiche /
douille, 9 pôles
14602.00
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Séparation du doublet Ka du molybdène /
Structure fine
P2540700
Spectre rayons-X du molybdène, séparation des lignes Ka1 et Ka2 dans le 5th
ordre de diffraction.
Objectifs :
1. L'intensité des rayons-X émis par
l'anode en molybdène est enregistrée à une tension anodique maximale, en fonction de l'angle de
Bragg et en utilisant un monocristal de LiF comme analyseur.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
20000
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · 37070 Göttingen
2. Les longueurs d'onde et le rapport
des intensités des deux raies Ka
sont déterminées dans un ordre de
diffraction élevé. Les résultats obtenus seront comparés avec les
prévisions théoriques.
Expériences Travaux pratiques de Physique 255
LEP_5_2_F.qxd:LEP_5_2
12.04.2010
13:45 Uhr
Seite 256
Structure physique de la matière
Physique rayon-X
5.4.08-00 Séparation du doublet Ka du fer / Structure fine
Pour en savoir plus sur …
Le rayonnement caractéristique des rayons-X
Les niveaux d'énergie
Les règles de sélection
L'équation de Bragg
Les symboles des termes
d'énergie
Principe de l’expérience :
Le spectre du Rayonnement-X polychromatique du fer sera analysé à
l'aide d'un monocristal. L'énergie des
raies caractéristiques est déterminée
à partir de la position des angles de
Bragg dans différents ordres de diffraction. La séparation du doublet Ka
dans un ordre de diffraction plus
élevé sera étudiée.
Ce qu´il vous faut :
Appareil de base rayon-X, 35 kV
09058.99
1
Goniomètre pour appareil à rayon-X 35 kV
09058.10
1
Tiroir anticathode Mo pour appareil à rayon-X
09058.70
1
Tube compteur type B, Câble BNC, l = 50 cm
09005.00
1
Cristal de LIF sur support
09056.05
1
Logiciel appareil rayon-X, 35 kV
14407.61
1
Câble de transmission de données 2 x SUB-D, fiche /
douille, 9 pôles
14602.00
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Séparation du doublet Ka du fer /
Structure fine
P2540800
Spectre rayons-X du fer, séparation des lignes Ka1 et Ka2 dans le 2ème ordre de
diffraction.
Objectifs :
1. L'intensité des rayons-X émis par
l'anode en fer, à une tension anodique maximale, est enregistrée
en fonction de l'angle de Bragg et
en utilisant un monocristal de LiF
comme analyseur.
2. Les longueurs d'onde et le rapport
des intensités des deux raies Ka
sont déterminées dans un ordre de
diffraction élevé. Les résultats obtenus seront comparés avec les
prévisions théoriques.
256 Expériences Travaux pratiques de Physique
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
LEP_5_2_F.qxd:LEP_5_2
12.04.2010
13:45 Uhr
Seite 257
Structure physique de la matière
Physique rayon-X
Loi de déplacement de Duane-Hunt et détermination de la constante de Planck 5.4.09-00
Pour en savoir plus sur …
Le tube à rayons-X
Le rayonnement continu
de freinage
Le rayonnement caractéristique des rayons-X
Les niveaux d'énergie
Les structures du cristal
La constante de réseau
L'interférence
L'équation de Bragg
Principe de l’expérience :
Les spectres des rayons-X sont enregistrés en fonction de la tension
anodique. La limite des courtes longueurs d'onde du rayonnement
continu de freinage est utilisée pour
déterminer la concordance de cet
enregistrement avec la loi du déplacement de Duane-Hunt et pour déterminer le "quantum d'action" de
Planck.
Ce qu´il vous faut :
Appareil de base rayon-X, 35 kV
09058.99
1
Goniomètre pour appareil rayon-X, 35 kV
09058.10
1
Fiche-in module avec Cu Rayon-X tube
09058.50
1
Tube GM, type B, câble BNC, l = 50 cm
09005.00
1
Cristal de LiF sur support
09056.05
1
Logiciel appareil rayon-X, 35 kV
14407.61
1
Câble de transmission de données 2 x SUB-D, fiche /
douille, 9 pôles
14602.00
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Loi de déplacement de Duane-Hunt et
détermination de la constante de Planck
P2540900
Le rayonnement continu de freinage comme fonction de deux voltages
anodes ; angle de Bragg q comme axe x en degrés.
Objectifs :
1. L'intensité des rayons-X émis par
l'anode en cuivre à différentes
tensions de l'anode est enregistrée
en fonction de l'angle de Bragg, en
utilisant un monocristal de LiF.
3. Les résultats obtenus seront utilisés pour vérifier la loi du déplacement de Duane-Hunt et pour déterminer le "quantum d'action" de
Planck.
2. La limite des courtes longueurs
d'onde (= énergie maximale) du
rayonnement continu de freinage
est déterminée pour les spectres
obtenus au point 1.
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Expériences Travaux pratiques de Physique 257
LEP_5_2_F.qxd:LEP_5_2
12.04.2010
13:45 Uhr
Seite 258
Structure physique de la matière
Physique rayon-X
5.4.10-00 Rayonnements X caractéristiques d'anodes différentes / Loi de Moseley ;
Fréquence de Rydberg et constante d'écran
Pour en savoir plus sur …
Le rayonnement caractéristique des rayons-X
Le modèle atomique de Bohr
Les niveaux d'énergie
L'énergie de liaison
La diffusion de Bragg
La loi de Moseley, la
fréquence de Rydberg et la
constante de diffusion
Principe de l’expérience :
Les rayons-X émanant de trois tubes
à rayons-X, chacun étant équipé
d'une anode différente, sont analysés
et la longueur d'onde de chacune des
raies du rayonnement caractéristique
des rayons-X est déterminée afin de
pouvoir vérifier la loi de Moseley.
Ce qu´il vous faut :
Appareil de base rayon-X, 35 kV
09058.99
1
Goniomètre pour appareil à rayon-X 35 kV
09058.10
1
Tiroir anticathode Cu pour appareil à rayon-X
09058.50
1
Tiroir anticathode Mo pour appareil à rayon-X
09058.60
1
Tiroir anticathode Mo pour appareil à rayon-X
09058.70
1
Tube compteur type B, Câble BNC, l = 50 cm
09005.00
1
Cristal de LIF sur support
09056.05
1
Logiciel appareil rayon-X, 35 kV
14407.61
1
Câble de transmission de données 2 x SUB-D, fiche /
douille, 9 pôles
14602.00
1
20
b
a
15
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Rayonnements X caractéristiques d'anodes différentes /
Loi de Moseley ; Fréquence de Rydberg
et constante d'écran
P2541000
10
20
30
40
Z
Lignes droites de Mosley :
Courbe a : Transition n2 —>n1 (igne Ka)
Courbe b : Transition n3 —>n1 (igne Kb)
Objectifs :
1. Les spectres des rayons-X émanant de tubes à rayons-X de Fe, Cu
et Mo sont enregistrés.
2. L'angle de Bragg des raies caractéristiques est déterminé à partir
des spectres. Il est ensuite utilisé
pour déterminer leur longueur
d'onde et leur fréquence.
3. La constante de Rydberg et la
constante d'écran seront déterminées à partir des lignes droites de
Moseley.
258 Expériences Travaux pratiques de Physique
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13:45 Uhr
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Structure physique de la matière
Physique rayon-X
Absorption de rayons-X 5.4.11-00
Pour en savoir plus sur …
Le rayonnement continu
de freinage
Le rayonnement caractéristique
La diffraction de Bragg
La loi d'absorption
Le coefficient d'absorption
massique
Les limites d'absorption
La couche de demiatténuation
L'effet photoélectrique
La diffusion de Compton
La création des paires
Principe de l’expérience :
L'énergie d'un Rayonnement-X polychromatique sera analysée à l'aide
d'un monocristal analyseur. Le
rayonnement monochromatique obtenu servira de source principale de
rayonnement pour l'examen du comportement d'absorption de différents
Ce qu´il vous faut :
10
9
8
7
6
Appareil de base rayon-X, 35 kV
09058.99
1
Goniomètre pour appareil à rayon-X 35 kV
09058.10
1
Tiroir anticathode Cu pour appareil à rayon-X
09058.50
1
4
Tube compteur type B, Câble BNC, l = 50 cm
09005.00
1
3
Cristal de LIF sur support
09056.05
1
Kit d´absorption pour rayons-X
09056.02
1
Logiciel pour appareil rayon-X, 35 kV
14407.61
1
Câble de transmission de données 2 x SUB-D, fiche /
douille, 9 pôles
14602.00
1
PC, Windows® XP ou supérieur
I/I0
2
5
2
1
10
9
8
7
6
5
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Absorption de rayons-X
P2541100
4
3
2
3
1
0.02
Objectifs :
1. L'atténuation de l'intensité du
rayonnement principal est mesurée pour l'aluminium et le zinc en
fonction de l'épaisseur du matériau et selon deux longueurs
d'onde différentes. Le coefficient
d'absorption massique est déterminé à partir de la représentation
graphique des valeurs mesurées.
3. Le coefficient d'absorption du
cuivre et du nickel est déterminé
en fonction de la longueur d'onde
et des valeurs mesurées qui ont
été représentées sur le graphique.
Les énergies des niveaux K sont
calculées.
4. La validité de m/r = f(Z3) est démontrée
2. Le coefficient d'absorption massique de feuilles d'aluminium, de
zinc et d'étain d'épaisseur
constante est mesuré en fonction
de la longueur d'onde. Il est démontré à partir de la représentation graphique que m/r = f(l3).
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
0.16
0.18
0.20
d/mm
Représentation semi-logarithmique du rythme d´impulsion de l´épaisseur
absorbante.
Ua = 35 kV, Ia = 1 mA.
Courbe 1: Al (Z = 13); l = 139 pm
Courbe 2: Al (Z = 13); l = 70 pm
Courbe 3: Zn (Z = 30); l = 139 pm.
métaux en fonction de l'épaisseur de
l'absorbant et de la longueur d'onde
du rayonnement principal.
Expériences Travaux pratiques de Physique 259
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13:45 Uhr
Seite 260
Structure physique de la matière
Physique rayon-X
5.4.12-00 Absorption d'arête K et L / Loi de Moseley, constante de Rydberg
Pour en savoir plus sur …
Le rayonnement continu de
freinage des rayons-X
Le rayonnement caractéristique
L'équation de Bragg
Le modèle atomique de Bohr
Les niveaux d'énergie
atomique
La loi de Moseley
La constante de Rydberg
La constante d'écran
Principe de l’expérience :
Des échantillons de plusieurs éléments de nombre atomique différent
sont irradiés de rayons-X ayant une
répartition
spectrale
connue.
L'énergie de l'intensité transmise est
analysée à l'aide d'un monocristal
analyseur. La constante de Rydberg
et la constante d'écran sont calculées en déterminant le niveau
d'énergie auquel intervient la limite
d'absorption.
Ce qu´il vous faut :
Appareil de base rayon-X, 35 kV
09058.99
1
Goniomètre pour appareil à rayon-X 35 kV
09058.10
1
Tiroir anticathode Cu pour appareil à rayon-X
09058.50
1
Tube compteur type B, Câble BNC, l = 50 cm
09005.00
1
Cristal de LIF sur support
09056.05
1
Ensemble de produits chimiques pour absorption d´arête
09056.04
1
Nitrate d´argent très pur, 15 g
30222.00
1
Mortier et pilon, 70 ml, porcelaine
32603.00
1
Cuillère avec bout spatule, l = 150 mm,
Mikrocuillère à spatule
33393.00
1
Logiciel appareil rayon-X, 35 kV
14407.61
1
Câble de transmission de données 2 x SUB-D, fiche /
douille, 9 pôles
14602.00
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Absorption d'arête K et L / Loi de Moseley,
constante de Rydberg
P2541200
Objectifs :
1. L'intensité des rayons-X émis à
partir d'une anode en cuivre est
enregistrée en fonction de l'angle
de Bragg, à l'aide d'un monocristal
LiF servant d'analyseur.
2. La limite d'absorption K est calculée pour des matériaux absorbeurs différents.
4. Les limites d'absorption L seront
calculées pour des matériaux absorbeurs différents.
5. La constante de Rydberg est calculée à partir des valeurs énergétiques des limites d'absorption L.
3. La constante de Rydberg et la
constante d'écran sont calculées à
partir des valeurs énergétiques des
limites d'absorption K.
260 Expériences Travaux pratiques de Physique
Spectre rayons-X du cuivre sans absorbeur et avec les limites d´absorption K
de divers matériaux absorbeurs.
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Seite 261
Structure physique de la matière
Physique rayon-X
Étude de la structure de monocristaux de NaCl de différentes orientations 5.4.13-00
Pour en savoir plus sur …
Le rayonnement caractéristique des rayons-X
Les niveaux d'énergie
Les structures de cristaux
Le réseau réciproque
Les indices de Miller
La diffusion de Bragg
Le facteur de forme
atomique
Le facteur de structure
Principe de l’expérience :
Un Rayonnement-X polychromatique
est dirigé contre des monocristaux
de NaCl selon différentes orientations. L'espacement entre les plans
de réseau de chacun des monocristaux sera alors déterminé en analysant l'intensité dépendante de la
longueur d'onde du rayonnement réfléchi.
Ce qu´il vous faut :
Appareil de base rayon-X, 35 kV
09058.99
1
Goniomètre pour appareil à rayon-X 35 kV
09058.10
1
Tiroir anticathode Cu pour appareil à rayon-X
09058.50
1
Tube compteur type B, Câble BNC, l = 50 cm
09005.00
1
Support de cristal universel pour appareil rayon-X
09058.02
1
NaCl-monocristaux, jeu de 3
09058.01
1
Logiciel appareil rayon-X, 35 kV
14407.61
1
Câble de transmission de données 2 x SUB-D, fiche /
douille, 9 pôles
14602.00
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Étude de la structure de monocristaux de NaCl
de différentes orientations
P2541300
Objectifs :
1. Les monocristaux de NaCl ayant
une orientation de (100), (110) et
(111) sont utilisés séparément
pour enregistrer un spectre
d'intensité du rayonnement polychromatique atténué par le tube à
rayons-X.
2. L'angle de Bragg du rayonnement
caractéristique est à partir du
spectre. La distance entre les plans
de réseau est calculée pour
chaque orientation.
3. Les plans de réflexion et leurs indices de Miller sont déterminés.
Intensité rayons-X du cuivre comme
fonction de l´angle Bragg :
monocristal NaCl avec différentes
orientations comme analyseur
Bragg : 1-(100); 2-(110); 3-(111)
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Expériences Travaux pratiques de Physique 261
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Seite 262
Structure physique de la matière
Physique rayon-X
5.4.14/15-00 Analyse rayon-X de diverses structures cristal - Méthode des poudres de Debye-Scherrer
Pour en savoir plus sur …
Le réseau cristallin
Le système cristallin
Le réseau réciproque
Les indices de Miller
L'amplitude de la structure
Le facteur de forme atomique
La diffusion de Bragg
Principe de l’expérience :
Des échantillons polycristallins sont
irradiés par un faisceau de rayons-X
et les figures de diffraction qui en résultent sont enregistrées sur un film
et étudiées.
Montage d’expérience P2541400
Ce qu´il vous faut :
Exp. P2541500 avec une structure cristal hexagonale
Exp. P2541400 avec une structure cristal cubique
Appareil de base rayon-X, 35 kV
09058.99
1
1
Tiroir anticathode Mo pour appareil à rayon-X
09058.60
1
1
Mortier et pilon, 70 ml, porcelaine
32603.00
1
Cuillère avec bout spatule, l = 150 mm,
Mikrocuillère à spatule
33393.00
1
Chlorure de sodium, 250 g
30155.25
1
Chlorure de césium, 5 g
31171.02
1
Tube diaphragme avec feuille de zirconium
09058.03
Pied à coulisse, plastique
03011.00
1
1
1
Support pour pellicule
09058.08
1
1
Pellicules rayon-x, 100 pièces, 100 × 100 mm²
09058.23
1
1
Pochettes pour pellicule rayon-X, 10 pièces
09058.22
1
1
Révélateur radiographique pour rayon-X pour 4,5 l
06696.20
1
1
Fixateur radiographique pour rayon-X pour 4,5 l
06696.30
1
1
Cuvette en plastique, 180 x 240 mm, blanc
47481.00
3
3
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Analyse rayon-X de diverses structures cristal /
Méthode des poudres de Debye-Scherrer
… d'une structure cristal cubique
P2541400
… d'une structure cristal hexagonal
P2541500
Figure de diffraction Debye-Scherrer d´un échantillon de poudre de CsCl.
Epaisseur de l´échantillon 0,4mm. Temps d´exposition 2,0h. Tube Mo : UA =
35 kV; IA = 1 mA.
Objectifs :
1. Des photographies sont prises,
selon la méthode de Debye-Scherrer, des échantillons poudrés de
chlorure de sodium et de chlorure
de césium.
2. Les anneaux de Debye-Scherrer
sont évalués et assignés aux plans
de réseau correspondants.
262 Expériences Travaux pratiques de Physique
3. Les constantes de réseau des matériaux des échantillons sont déterminées.
4. Le nombre d'atomes dans les cellules cristallines de chaque échantillon est déterminé.
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Structure physique de la matière
Physique rayon-X
Détermination de structures cristallines par rayonnement-X / Méthode de Laue 5.4.16-00
Pour en savoir plus sur …
Les réseaux cristallins
Les systèmes cristallins
Les classes cristallines
Le réseau de Bravais
Le réseau réciproque
Les indices de Miller
L'amplitude de la structure
Le facteur de forme atomique
La diffusion de Bragg
Principe de l’expérience :
Un monocristal est irradié par un
faisceau de rayons-X polychromatique et les figures de diffraction qui
en résultent sont enregistrées sur un
film et étudiées.
Ce qu´il vous faut :
Appareil de base rayon-X, 35 kV
09058.99
1
Tiroir anticathode Mo pour appareil à rayon-X
09058.60
1
Cristal de LIF sur support
09056.05
1
Support pour cristal pour enregistrement
des figures de Laue
09058.11
1
Support pour pellicule
09058.08
1
Pied à coulisse, plastique
03011.00
1
Pellicules rayon-x, 100 pièces, 100 × 100 mm²
09058.23
1
Pochettes pour pellicule rayon-X, 10 pièces
09058.22
1
Révélateur radiographique pour rayon-X pour 4,5 l
06696.20
1
Fixateur radiographique pour rayon-X pour 4,5 l
06696.30
1
Cuvette en plastique, 180 x 240 mm, blanc
47481.00
3
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Détermination de structures cristallines
par rayonnement-X / Méthode de Laue
P2541600
Figure de Laue d´un cristal LiF (100)
Tube Cu : UA = 35 kV; IA = 1 mA
Distance entre film et échantillon : D = 19 mm
Temps d´exposition : t = 120 min
Objectifs :
1. La diffraction de Laue d'un monocristal de LiF est enregistrée sur un
film.
2. Les indices de Miller des surfaces
de cristal correspondantes sont
assignés aux réflexions de Laue.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 263
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13:45 Uhr
Seite 264
Structure physique de la matière
Physique rayon-X
5.4.17-00 Diffusion Compton des rayons-X
Pour en savoir plus sur …
L'effet Compton
La longueur d'onde
de Compton
L'énergie au repos
L'absorption
La transmission
La conservation d'énergie
et le moment
Les rayons-X
L'équation de Bragg
Principe de l’expérience :
La diffusion de Compton est atteinte
en dirigeant un faisceau de rayons-X
contre une pièce en plastique. Les
portions de rayons-X diffus à différents angles sont mesurées à l'aide
d'un tube compteur. Les mesures
sont prises avec un absorbeur placé
devant et derrière le diffuseur de
sorte que la longueur d'onde de
Compton peut être déterminée à
partir de d'une atténuation variable
de l'intensité des rayons-X à différentes longueurs d'onde, à l'aide
d'une courbe de transmission prémesurée.
Ce qu´il vous faut :
0.4
Appareil de base rayon-X, 35 kV
09058.99
1
Goniomètre pour appareil à rayon-X 35 kV
09058.10
1
Tiroir anticathode Cu pour appareil à rayon-X
09058.50
1
Tube compteur type B, Câble BNC, l = 50 cm
09005.00
1
Cristal de LIF sur support
09056.05
1
Accessoire Compton pour appareil rayon-X 35 kV
09058.04
1
Logiciel pour appareil rayon-X 35 kV
14407.61
1
Câble de transmission de données 2 x SUB-D, fiche /
douille, 9 pôles
14602.00
1
PC, Windows® XP ou supérieur
0.35
0.3
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Diffusion Compton des rayons-X
P2541700
0.25
Objectifs :
1. La transmission d'un absorbeur
d'aluminium est déterminée en
fonction de la longueur d'onde des
rayons-X au moyen de la diffusion
de Bragg. Les valeurs mesurées
sont situées sur un graphique.
2. Un diffuseur est utilisé et
l'intensité des rayons-X diffusés à
différents angles est déterminée.
L'atténuation de l'intensité - qui
se produit lorsqu'un absorbeur
d'aluminium est placé devant et
derrière le diffuseur - est détermi-
née pour les mêmes angles que
précédemment et les différents
coefficients de transmission sont
calculés.
3. Les différents coefficients de
transmission et la courbe de
transmission sont utilisés pour déterminer les modifications des
longueurs d'onde.
4. La longueur d'onde de Compton
pour une diffusion à 90° est déterminée et comparée à la valeur
théorique.
264 Expériences Travaux pratiques de Physique
0.2
55
60
l/pm
Courbe de transmission aluminium.
Montage de l´expérience pour diffusion Compton per 90°.
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65
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Seite 265
Structure physique de la matière
Physique rayon-X
Dosimétrie Rayon-X 5.4.18-00
Pour en savoir plus sur …
Les rayons-X
L'absorption selon la loi
de l'inverse du carré
de la distance
L'énergie d'ionisation
La dose énergétique
La dose équivalente et la dose
d'ions ainsi que leurs taux
Le facteur Q
Le débit de dose ionique local
Le dosimètre
Principe de l’expérience :
Les molécules d'air dans un condensateur à plaques sont ionisées par
rayons-X. La dose ionique, le débit de
dose ionique et le débit de dose ionique local sont calculés à partir du
courant d'ionisation et de la masse
d'air rayonnée.
Ce qu´il vous faut :
UA= 35 kV
3.0
Appareil de base rayon-X, 35 kV
09058.99
1
Tiroir anticathode Cu pour appareil à rayon-X
09058.50
1
Condensateur plates pour appareil rayon-X 35 kV
09058.05
1
Bloc d´alimentation, 0...600 V-
13672.93
1
Amplificateur DC
13620.93
1
Multimètre digital 2010
07128.00
2
Résistance, 50 MΩ
07159.00
1
Adaptateur, fiche BNC - douille 4 mm
07542.20
1
Câble blindé, BNC, l = 30 cm
07542.10
1
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 10 cm
07359.04
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 50 cm
07361.01
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, bleu, l = 50 cm
07361.04
2
Fil de connexion, fiche 4 mm, 32 A, rouge, l = 75 cm
07362.01
2
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Dosimétrie Rayon-X
P2541800
IC/nA
UA= 30 kV
2.0
UA= 25 kV
UA= 20 kV
1.0
UA= 15 kV
100
200
300
400
500
UC/V
Courant d´ionisation IC comme fonction du voltage du condensateur UC
pour divers voltages anodes UA. Tube diaphragme d = 5 mm; IA = 1 mA.
Objectifs :
1. Le courant ionique à une tension
anodique maximale est mesuré et
enregistré graphiquement en
fonction de la tension du condensateur, en utilisant deux ouvertures différentes de limitation de
faisceau.
2. Le débit de dose ionique est déterminé à partir des valeurs du courant de saturation et les masses
d'air pénétrées par le rayonnement sont calculées.
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3. Le débit de dose énergétique et les
différents débits de dose ionique
locaux sont calculés.
4. En utilisant une ouverture d = 5
mm, le courant ionique est déterminé et enregistré graphiquement
avec différentes tensions du courant anodique, en veillant toutefois à positionner l'anode et le
condensateur sur la tension maximale.
5. Le courant de saturation est représenté graphiquement en fonction de la tension anodique.
6. En utilisant une ouverture d = 5
mm, le courant ionique est déterminé et enregistré graphiquement
avec différentes tensions du courant anodique, en veillant toutefois à positionner l'anode et le
condensateur sur la tension maximale.
7. En utilisant deux tubes diaphragme différents et un écran fluorescent, la distance donnée entre
l'ouverture et la source de rayonnement à une tension et un courant anodiques maximums sont
vérifiées.
Expériences Travaux pratiques de Physique 265
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12.04.2010
13:45 Uhr
Seite 266
Structure physique de la matière
Physique rayon-X
5.4.19-00 Expérience avec produit de contraste sur un modèle de vaisseau sanguin
Pour en savoir plus sur …
Le rayonnement-X
Le rayonnement continu
de freinage
Le rayonnement
caractéristique
La loi d'absorption
Le coefficient d'absorption
massique
La substance de contraste
Principe de l’expérience :
Une substance liquide de contraste
est injectée dans un modèle de vaisseau sanguin. Celui-ci est placé hors
de la vue de l'expérimentateur et exposé à un Rayonnement-X afin de
permettre à la structure interne du
modèle d'être examinée sur un écran
fluorescent.
Ce qu´il vous faut :
Appareil de base rayon-X, 35 kV
09058.99
1
Tiroir anticathode Wolfram pour appareil à rayon-X
09058.80
1
Modèle de veine pour fluide de contraste
09058.06
1
Iodure de potassium, 50 g
30104.05
1
Becher, DURAN®, forme basse, 250 ml
36013.00
1
Bouteille à couvercle à vis, transparente, 250 ml
46213.00
1
Baguette verre, BORO 3.3, l = 200 mm, d = 6 mm
40485.04
1
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Expérience avec produit de contraste sur
un modèle de vaisseau sanguin
P2541900
L´image montre le modèle rempli en partie avec le liquide de contraste.
Objectifs :
1. Une solution d'iodure de potassium à 50 % est injectée dans le
modèle de vaisseau sanguin.
2. L'écran fluorescent du dispositif à
rayons-X est observé pour suivre
la trajectoire suivie par la solution
injectée dans le modèle de vaisseau sanguin.
266 Expériences Travaux pratiques de Physique
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
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12.04.2010
13:45 Uhr
Seite 267
Structure physique de la matière
Physique rayon-X
Détermination de la longueur et de la position d'un objet non visible 5.4.20-00
Pour en savoir plus sur …
Le rayonnement-X
Le rayonnement continu
de freinage
Le rayonnement
caractéristique
La loi d'absorption
Le coefficient d'absorption
massique
La projection stéréographique
Principe de l’expérience :
La longueur et la position spatiale
d'une cheville en métal qui est cachée à la vue de l'expérimentateur
sont déterminées à partir des radiographies de deux plans différents situés à angle droit l'un de l'autre.
Ce qu´il vous faut :
Appareil de base rayon-X, 35 kV
09058.99
1
Tiroir anticathode Wolfram pour appareil à rayon-X
09058.80
1
Support pour pellicule
09058.08
1
Modèle à implants pour photographie rayon-X
09058.07
1
Pied à coulisse
03010.00
1
Pellicules rayon-x, 100 pièces, 100 × 100 mm²
09058.23
1
Pochettes pour pellicule rayon-X, 10 pièces
09058.22
1
Révélateur radiographique pour rayon-X pour 4,5 l
06696.20
1
Fixateur radiographique pour rayon-X pour 4,5 l
06696.30
1
Cuvette en plastique, 180 x 240 mm, blanc
47481.00
3
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Détermination de la longueur et de la position
d'un objet non visible
P2542000
Fotos projetées du modèle à implants dans le plan xy (gauche) et yz (droite).
Objectifs :
1. La longueur de la cheville en métal
cachée à la vue de l'expérimentateur est déterminée à partir des
radiographies de deux plans différents situés à angle droit l'un de
l'autre.
2. La dimension véritable de la cheville est déterminée en prenant en
considération le grossissement résultant de la divergence des
rayons-X.
3. La position spatiale de la cheville
est déterminée.
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Expériences Travaux pratiques de Physique 267
LEP_5_2_F.qxd:LEP_5_2
12.04.2010
15:08 Uhr
Seite 268
Structure physique de la matière
5.4.21/22/23/24/25-00
Physique rayon-X
Etude de la diffraction par des poudres cristallisantes –
en réseaux de Bravais / une poudre cristallisant en une structure diamant / structure hexagonale / structure tétraédrique / structure cubique
Pour en savoir plus sur …
La longueur d'onde
Les réseaux cristallins
Les systèmes cristallins
Le réseau de Bravais
Le réseau réciproque
Les indices de Miller
Le facteur de structure
Le facteur de diffusion atomique
La diffusion de Bragg
Le rayonnement caractéristique des rayons-X
La monochromatisation
des rayons-X
Principe de l’expérience :
Des échantillons de poudre polycristalline, qui se cristallisent dans les
trois types de réseaux cubiques de
Bravais (primitif, volume centré et
faces centrées) lorsqu'ils sont irradiés par un rayonnement provenant
d'un tube de Roentgen équipé d'une
anode en cuivre. Un tube compteur
Geiger-Muller orientable détecte le
Ce qu´il vous faut :
Expériment
Expériment
Expériment
Expériment
Expériment
P2542500 avec structure cubique
P2542400 avec structure tétraédrique
P2542300 avec structure hexagonale
P2542200 avec structure diamant
P2542100 avec réseaux de Bravais
Appareil de base rayon-X, 35 kV
09058.99
1
1
1
1
1
Goniomètre pour appareil à rayon-X 35 kV
09058.10
1
1
1
1
1
Tiroir anticathode Cu pour appareil à rayon-X 09058.50
1
1
1
1
1
Tube compteur type B, Câble BNC, l = 50 cm 09005.00
1
1
1
1
1
Cristal de LIF sur support
09056.05
1
1
1
1
1
Sup. de cristal universel pour appareil rayon-X 09058.02
1
1
1
1
1
Support pour échantillons de poudre
09058.09
1
1
1
1
1
Tube diaphragme avec feuille Nickel
09056.03
1
1
1
1
1
Cuillère avec bout spatule, l = 150 mm,
Microcuillère à spatule
33393.00
1
1
1
1
1
Vaseline, 100 g
30238.10
1
1
1
1
1
Mortier et pilon, 70 ml, porcelaine
32603.00
1
1
Chlorure d´ammonium, 250 g
30024.25
1
Chlorure de potassium, 250 g
30098.25
1
Bromure de potassium, 100 g
30258.10
1
Molybdène, Poudre de 99,7%, 100 g
31767.10
1
Germanium, Poudre de 99%, 10 g
31768.03
1
Silicium, Poudre de 50 g
31155.05
1
Zinc, poudre de 100 g
31978.10
Bioxyde de plomb, 250 g
31122.25
1
Bragg-Cu-Ka et Cu-Kb-lines of NH4Cl.
1
1
Chlorure de sodium, 250 g
30155.25
Logiciel pour appareil rayon-X 35 kV*
14407.61
1
1
1
1
1
1
Câble de transmission de données 2 x SUB-D,
fiche / douille, 9 pôles*
14602.00
1
1
1
1
1
PC, Windows® XP ou supérieur*
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Etude de la diffraction par des poudres
cristallisantes
P254 21/22/23/24/25-00
268 Expériences Travaux pratiques de Physique
rayonnement qui est constructivement réfléchi par les différents plans
de réseau des cristallites. Les diagrammes de Bragg sont automatiquement enregistrés. Leur évaluation
permet d'associer une raie de Bragg
à chaque plan de réseau, à leur espace ainsi qu'à leur constante de réseau des échantillons et donc également au type de réseau de Bravais
correspondant.
quatre échantillons de poudre de
cristal cubique avec différents
types de réseau de Bravais, en
fonction de l'angle de diffusion.
2. Calculer l'espacement entre les
plans de réseau adapté aux positions des angles des raies de Bragg
individuelles.
Objectifs :
3. Associer les réflexions de Bragg à
leur plan de réseau correspondant.
Déterminer la constante de réseau
des échantillons et le type de réseau de Bravais.
1. Enregistrer l'intensité de la rétrodiffusion des rayons-X du Cu par
4. Déterminer le nombre d'atome
dans chaque cellule cristalline.
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
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13:45 Uhr
Seite 269
Structure physique de la matière
Physique rayon-X
Mesures par diffraction de l'intensité des figures de Debye-Scherrer 5.4.26-00
par l'utilisation d'une poudre échantillon à structure cubique
Pour en savoir plus sur …
Les réseaux cristallins
Les systèmes cristallins
Le réseau de Bravais
Le réseau réciproque
Les indices de Miller
Le facteur de structure
Le facteur de diffusion atomique
Le facteur de
Lorentz-polarisation
Le facteur de multiplicité
Le facteur de Debye-Waller
Le facteur d'absorption
La diffusion de Bragg
Le rayonnement caractéristique des rayons-X
La monochromatisation des
rayons-X
Principe de l’expérience :
Un échantillon de poudre polycristalline, dont le réseau cristallin est du
type cubique à faces centrées, est irradié par un rayonnement provenant
d'un tube à rayons-X équipé d'une
anode en cuivre. Un compteur Gei-
Ce qu´il vous faut :
Appareil de base rayon-X, 35 kV
09058.99
1
Goniomètre pour appareil à rayon-X 35 kV
09058.10
1
Tiroir anticathode Cu pour appareil à rayon-X
09058.50
1
Tube compteur type B, Câble BNC, l = 50 cm
09005.00
1
Cristal de LIF sur support
09056.05
1
Support de cristal universel pour appareil rayon-X
09058.02
1
Support pour échantillons de poudre
09058.09
1
Tube diaphragme avec feuille Nickel
09056.03
1
Cuillère avec bout spatule, l = 150 mm
33393.00
1
Vaseline, 100 g
30238.10
1
Cuivre, poudre de 100 g
30119.10
1
Logiciel pour appareil rayon-X 35 kV*
14407.61
1
Câble de transmission de données 2 x SUB-D, fiche /
douille, 9 pôles*
14602.00
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Mesures par diffraction de l'intensité des figures
de Debye-Scherrer par l'utilisation d'une
poudre échantillon à structure cubique
P2542600
Objectifs :
1. Enregistrer l'intensité de la rétrodiffusion des rayons-X du Cu par un
échantillon de poudre de cuivre à
réseau cristallin cubique en fonction de l'angle de diffusion.
3. Associer les réflexions de Bragg à
leur plan de réseau correspondant.
Calculer la constante de réseau du
matériau et déterminer le type de
réseau de Bravais.
2. Calculer l'espacement entre les
plans de réseau à partir de la position angulaire des raies de Bragg
individuelles.
4. Déterminer l'intensité de chacune
des raies de réflexion et les comparer à l'intensité avancée par la
théorie.
5. Déterminer le nombre d'atome
dans chaque cellule cristalline.
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Image Debye-Scherrer d´un échantillon de poudre de cuivre.
ger-Muller est automatiquement
orienté pour détecter le rayonnement qui est constructivement reflété par les différents plans de réseau
des cristallites. Les diagrammes de
Bragg sont automatiquement enregistrés. L'intensité de chacune des
raies réfléchies est déterminée et
comparée avec les valeurs théoriquement attendues. En outre, cette évaluation permet d'associer les réflexions de Bragg à leur plan de réseau individuel et de déterminer leur
espacement et le type de réseau de
Bragg correspondant.
Expériences Travaux pratiques de Physique 269
LEP_5_2_F.qxd:LEP_5_2
12.04.2010
13:45 Uhr
Seite 270
Structure physique de la matière
Physique rayon-X
5.4.27-00 Mesures par diffraction de Debye-Scherrer des paramètres
de structure de feuilles laminées
Pour en savoir plus sur …
La longueur d'onde
Les réseaux cristallins
Les systèmes cristallins
Le réseau de Bravais
Le réseau réciproque
Les indices de Miller
Le facteur de structure
Le facteur de diffusion atomique
La diffusion de Bragg
Le rayonnement caractéristique des rayons-X
La monochromatisation des
rayons-X
Les textures des fibres
Les textures des feuilles
- La texture par recuit
- La recristallisation
Principe de l’expérience :
Un échantillon de poudre polycristalline de cuivre, dont le réseau cristallin est du type cubique à faces centrées, et une fine couche de cuivre
sont irradiées individuellement par
Ce qu´il vous faut :
Appareil de base rayon-X, 35 kV
09058.99
1
Goniomètre pour appareil à rayon-X 35 kV
09058.10
1
Tiroir anticathode Cu pour appareil à rayon-X
09058.50
1
Tube compteur type B, Câble BNC, l = 50 cm
09005.00
1
Cristal de LIF sur support
09056.05
1
Support de cristal universel pour appareil rayon-X
09058.02
1
Support pour échantillons de poudre
09058.09
1
Tube diaphragme avec feuille Nickel
09056.03
1
Cuillère avec bout spatule, l = 150 mm
33393.00
1
Vaseline, 100 g
30238.10
1
Cuivre, poudre de 100 g
30119.10
1
Cuivre foil, 0.1 mm, 100 g
30117.10
1
Pince à creuset, 200 mm, acier inoxydable
33600.00
1
Bec butane pour cartouche 270 et 470
47536.00
1
Cartouche butane
47535.00
1
Logiciel pour appareil rayon-X 35 kV*
14407.61
1
Câble de transmission de données 2 x SUB-D, fiche /
douille, 9 pôles*
14602.00
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Graphique Debye-Scherrer d´une feuille de cuivre enroulée.
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Mesures par diffraction de Debye-Scherrer des
paramètres de structure de feuilles laminées P2542700
un rayonnement provenant d'un tube
à rayons-X équipé d'une anode en
cuivre. Un compteur Geiger-Muller
est automatiquement orienté pour
détecter le rayonnement qui est
constructivement reflété par les différents plans de réseau des cristallites. Les diagrammes de Bragg sont
automatiquement enregistrés.
270 Expériences Travaux pratiques de Physique
Objectifs :
L'évaluation permet d'associer les réflexions de Bragg à leur plan de réseau individuel. Contrairement à
l'échantillon de poudre, la fine
couche roulée a un spectre montrant
un alignement des cristallites (texture roulée) qui est encore plus complet lorsque la feuille est chauffée.
1. Enregistrer l'intensité de la rétrodiffusion des rayons-X du Cu par un
échantillon de poudre de cuivre à
réseau cristallin cubique en fonction de l'angle de diffusion.
2. Associer les réflexions de Bragg à
leur plan de réseau correspondant.
3. Enregistrer le spectre de Bragg
d'une fine feuille de cuivre.
4. Répéter la prise de mesures détaillée au point 3 après avoir soumis
la feuille de cuivre à un recuit.
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
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13:45 Uhr
Seite 271
Structure physique de la matière
Physique rayon-X
Rayonnement-X caractéristique du Tungstène 5.4.28-00
Pour en savoir plus sur …
Le rayonnement-X
Le rayonnement continu
de freinage
Le niveau d´énergie
Les structures cristallines
La structure constante
Absorption
Bord d´absorption
Interférence
Equation de Bragg
Ordre de diffraction
Transition-L
Principe de l’expérience :
Un spectre de rayon X d´une anode
tungstène est analysée avec un monocristal LiF et les résultats entrés
dans un graphique. Les énergies des
lignes caractéristiques sont ensuite
déterminées à partir des positions
des divers angles pour les divers
ordres de diffraction. L´énergie pour
la transaction K (69,5 keV) étant su-
Ce qu´il vous faut :
Appareil de base rayon-X, 35 kV
09058.99
1
Goniomètre pour appareil rayon-X, 35 kV
09058.10
1
Fiche-in module avec W Rayon-X tube
09058.80
1
Tube GM, type B
09005.00
1
Cristal de LiF sur support
09056.05
1
Logiciel appareil rayon-X, 35 kV
14407.61
1
RS232 Câble de transmission de données
14602.00
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Rayonnement-X caractéristique
du Tungstène
P2542800
Intensité rayons-X de Tungsten comme fonction de l´angle de Bragg ; LiF (100)
monocristal comme analyseur Bragg.
périeure à celle appliquée dans cette
expérimentation, la transition se fait
dans les faibles niveaux l, m et
même o. L´identification des diverses
transaction est un devoir majeur
dans cet expérience.
Objectifs :
1. L´intensité de rayons-X émis par
l´anode de Tungstène au voltage
et courant anode maximal est enregistrée comme fonction de
l´angle Bragg, utilisant un monocristal LiF comme analyseur.
2. Les valeurs de l´énergie des lignes
de Tungstène caractéristiques sont
calculées et comparées avec les
différences d´énergie des termes
d´énergie du cuivre.
3. L´identification des diverses lignes
l doit être effectuée utilisant les
lois adéquates.
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Expériences Travaux pratiques de Physique 271
LEP_5_2_F.qxd:LEP_5_2
12.04.2010
13:45 Uhr
Seite 272
Structure physique de la matière
Physique rayon-X
5.4.40-00 Spectroscopie énergétique des rayons-X
Pour en savoir plus sur …
Le niveau d´énergie
Le rayonnement continu de
freinage
Radiation caractéristique
Equation de Bragg
Lois de sélection
Principe de l’expérience :
Le détecteur d´énergies de rayons-X
est utilisé pour gagner des informations quand à la distribution énergétique de gammas à haute radiation
énergétique entre 2 et 40 keV. Le détecteur d´énergies de rayons-X avec
une résolution de 380 keV - en combinaison avec un Analyseur multicanaux (AMC) - est utilisé par une mesure directe de transition d´énergies
K et L de métaux et alliages..
Ce qu´il vous faut :
Appareil de base rayon-X, 35 kV
09058.99
1
Goniomètre pour appareil à rayon-X 35 kV
09058.10
1
Fiche-in Cu tube pour appareil rayon-X
09058.50
1
Détecteur d’énergie rayon-X
09058.30
1
Multi-Channel-Analyzer
13727.99
1
Logiciel analyseur multicanaux
14452.61
1
Set d´échantillons pour détecteur d’énergie rayon-X
09058.31
1
Support de cristal Universel pour appareil à rayons-X
09058.02
1
Support pour échantillons de poudre
09058.09
1
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Spectroscopie énergétique des rayons-X
P2544000
Spectre de fluorescence du zinc.
Objectifs :
1. Calibration du spectre rayons-X
énergétique du cuivre
2. Détermination de la résolution du
détecteur d´énergies de rayons-X
3. Analyse de la fluorescence rayonX de métaux pures et d´alliages
4. Vérification de l´équation de
Bragg à l´aide du détecteur
d´énergies de rayons-X
272 Expériences Travaux pratiques de Physique
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
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12.04.2010
13:45 Uhr
Seite 273
Structure physique de la matière
Physique rayon-X
Résolution de l´énergie du détecteur d´énergie de rayons-X 5.4.41-00
/ du système de l´Analyseur multicanaux (AMC)
Pour en savoir plus sur …
Le rayonnement continu
de freinage
Radiation caractéristique
Radiation fluorescente
Processus de conduction du
semi-conducteur
Dopage de semi-conducteur
Diode PIN
Résolution et pouvoir
de résolution
Énergie du semi-conducteur
Analyseur multicanaux (AMC)
Principe de l’expérience :
Divers échantillons de métal sont sujets à des rayons-X polychromatiques. La radiation fluorescente qui
en résulte est analysée à l´aide d´un
détecteur de semi-conducteurs et
d´un Analyseur multicanaux (AMC).
L´énergie des lignes caractéristiques
du Rayonnement-X et la largeur des
rayons-X au demi-maximum sont
déterminés. De plus on examine la
Ce qu´il vous faut :
Appareil de base rayon-X, 35 kV
09058.99
1
Goniomètre pour appareil à rayon-X 35 kV
09058.10
1
Tiroir anticathode Mo pour appareil à rayon-X
09058.60
1
Analyseur multicanaux
13727.99
1
Détecteur d’énergie rayon-X
09058.30
1
Set d´échantillons de métaux pour RAYON-X fluorescence,
set de 7
09058.31
1
Support de cristal Universel pour appareil à rayons-X
09058.02
1
Logiciel pour l´analyseur multicanaux
14452.61
1
Étain de soudage
PC, Windows® XP ou supérieur
Set équipement complet, manuel sur CD-ROM inclus
Résolution de l´énergie du détecteur d´énergie
de rayons-X / du système de l´Analyseur
multicanaux (AMC)
P2544100
Distribution normale des lignes Ka du fer pour déterminer l´energie linéaire et
la largeure pleine au demi-maximum (la courbe du mesurage original est
cachée).
dépendance de la largeur au demimaximum et le changement du
centre des lignes comme fonction du
taux de calcul.
Objectifs :
1. Calibration du détecteur semiconducteur à l´aide de la radiation
caractéristique du tube molybdène.
2. Enregistrement du spectre de la
fluorescence de la radiation générée par divers échantillons de métaux.
4. Détermination et représentation
graphique des pleines largeurs à
demi-maximum comme fonction
du rythme de comptage, avec
comme exemple la ligne Ka du
zircon.
5. Détermination et représentation
graphique du changement de la
ligne centrodale comme fonction
du rythme de comptage, avec
comme exemple la ligne Ka du
zircon.
3. Détermination du niveau d´énergie et pleines largeurs à demimaximum des lignes Ka caractéristiques et leur représentation
graphique.
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Expériences Travaux pratiques de Physique 273
LEP_5_2_F.qxd:LEP_5_2
12.04.2010
13:45 Uhr
Seite 274
Place pour des notes :
274 Expériences Travaux pratiques de Physique
PHYWE Systeme GmbH & Co. KG · D - 37070 Göttingen
Vorspann_F–neu.qxd:Vorspann
12.04.2010
16:03 Uhr
Seite 275
S.V.P. par Fax au ++49 5 51 60 4115
ou par courrier
ou contactez nos filiales sur place
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Allemagne
Information / Offre
Expéditeur
Information détaillées
Offre pour les expériences suivantes
Téléphone
Date
Fax
Signature
Merci de bien vouloir encadrer les expériences désirées
1.1.01-00
1.2.01-00
1.2.02-00
1.2.03-00
1.3.01-01
1.3.01-11
1.3.03-01/05
1.3.03-11/15
1.3.05-11/15
1.3.07-01
1.3.07-11
1.3.09-01
1.3.11-00
1.3.12-00
1.3.13-01/05
1.3.13-11/15
1.3.05-01/05
1.3.15-00
1.3.16-01
1.3.16-11
1.3.18-00
1.3.19-00
1.3.20-00
1.3.21-00
1.3.22-00
1.3.23-01
1.3.23-11
1.3.25-01
1.3.25-11
1.3.26-11
1.3.27-01
1.3.27-11
1.3.28-01
1.3.28-11
1.3.30-00
1.3.31-00
1.3.32-00
1.3.33-00
1.3.34-00
1.3.35-00
1.4.01-00
1.4.02-00
1.4.03-00
1.4.04-00
1.4.05-00
1.4.06-11
1.4.07-00
1.4.08-00
1.5.01-00
1.5.03-11
1.5.04-11
1.5.05-15
1.5.06-01/15
1.5.07-01/15
1.5.08-11
1.5.09-11
1.5.10-00
1.5.11-00
1.5.12-00
1.5.13-00
1.5.14-00
1.5.15-15
1.5.16-15
1.5.17-15
1.5.18-00
1.5.19-15
1.5.20-00
1.5.21-15
1.5.22-00
1.5.23-00
1.5.24-15
2.1.01-01
2.1.02-00
2.1.03-00
2.2.01-00
2.2.02-00
2.2.03-00
2.2.04-00
2.2.05-00
2.2.05-05
2.2.06-00
2.2.07-00
2.2.07-05
2.2.09-00
2.2.10-00
2.2.11-00
2.2.12-05
2.2.12-06
2.3.01-00
2.3.02-00
2.3.03-00
2.3.04-00
2.3.04-05
2.3.05-00
2.3.06-00
2.3.06-05
2.4.02-01
2.4.02-11
2.4.04-00
2.5.01-00
2.5.01-05
2.5.02-00
2.5.03-00
2.5.04-00
2.6.01-00
2.6.01-05
2.6.03-00
2.6.03-05
2.6.03.06
2.6.05-11
2.6.07-01/05
2.6.08-00
2.6.09-00
2.6.10-00
2.6.11-00
2.6.12-00
2.6.13-00
3.1.01-00
3.2.01-01
3.2.01-15
3.2.02-01
3.2.02-11
3.2.03-00
3.2.04-00
3.2.05-00
3.2.06-00
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