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XXI es Olympiades de Physique France
Elèves porteurs du projet :
Amanda Anwaya, Audrey Himmer,
Jéromine Roberge
Professeur encadrant :
M. Michel
Lycée Douanier Rousseau (53)

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Résumé
L’effet photo-acoustique est un phénomène peu connu, c’est pourquoi nous avons voulu le
découvrir et le mettre en évidence de la manière la plus spectaculaire et la plus ludique possible. Nous
avons réalisé une première expérience inspirée du mémoire de Graham Bell. Cette expérience simple
dans le principe permet d’entendre ce phénomène et de bien en comprendre le principe. Cependant
l’effet n’était pas suffisamment spectaculaire à notre goût. Avec notre partenaire de l’université du
Mans nous avons imaginé et mis progressivement au point une manipulation répondant à nos
espérances. Nous avons entrepris de faire chanter une simple lame de microscope! Ce projet nous a
conduit notamment à moduler, par un message musical, la lumière émise par un spot Del.

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Remerciements
Nous tenons à remercier tous les personnes qui nous ont aidées à faire chanter notre lame.
Qu’il s’agisse des laborantins du lycée Douanier Rousseau, des chercheurs du LAUM : Vincent Tournat,
Nikolay Chigarev et James Blondeau, de Stéphane Lemaître, professeur d’électronique au lycée Réau-
mur, ils nous ont tous apporté une aide précieuse pour notre projet. Enfin, un remerciement tout spé-
cial pour notre professeur référant à l’atelier, monsieur Michel, sans qui rien de tout cela n’aurait été
possible !

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Sommaire
Introduction
I. Les travaux de Graham Bell : Notre grande source d’inspiration !
1. Pour commencer, qui est Graham Bell ?
2. Le phénomène photo-acoustique
3. Les travaux de Bell sur le radiophone
4. La naissance d’un nouveau phénomène
II. Nos premiers essais
III. Les chercheurs du LAUM : au secours de l’aide !
IV. Un spot « DEL » est-il adapté pour notre projet ?
1. Quelles qualités attendons-nous d’une telle source lumineuse ?
2. Nos premiers spots
3. L’alimentation des spots
4. Tentatives de focalisation : un petit coup de main de la chance
5. Comment traiter le signal issu de la carte son de l’ordinateur
6. Quel photorécepteur devons-nous utiliser pour visualiser l’évolution de l’intensité lumineuse ?
7. La photodiode «en question »
8. Premier succès de modulation
9. Notre première musique
10. Vers un phénomène photo-acoustique?
V. Comment faire chanter la lame plus fort?
VI. La lame chante-t-elle « juste » ?
Conclusion

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Introduction
Le son et la lumière sont deux phénomènes naturels très étudiés par la physique. Grâce aux
recherches qui ont été menées dans ces domaines depuis de longues années, nous avons aujourd’hui
des connaissances très approfondies sur la nature de la lumière et du son et de leurs comportements
respectifs. Néanmoins, l’idée d’association entre son et lumière est très rarement abordée. Ce fut le
thème de l’atelier scientifique du lycée l’an passé et encore cette année : « son ou lumière ? » :Peut-on
transporter du son dans de la lumière ? Le son peut-il agir sur la lumière ? Pour travailler sur ce thème,
notre groupe s’est alors formé de trois filles actuellement en terminale S : Jeromine ROBERGE, Audrey
HIMMER et Amanda ANWAYA. Nous avons commencé dès la première, nos recherches en nous
engageant dans cet atelier scientifique…
De gauche à droite : Audrey, Jéromine et Amanda.