Projet personnel en physique - Trop ou pas assez ambitieux ?

[Feynmaniac]

Bonjour,

je suis en première année de fac en physique et j'ai la possibilité de réaliser un stage d'été d'un mois en laboratoire qui a pour finalité un poster pour une exposition au département de physique.
Je suis très interessé mais j'ai du mal à définir un "projet personnel" (ce qui est très vague, mais les profs ne veulent pas nous restreindre étant donné que c'est la première année qu'il est possible de faire des projets de ce genre en L1). J'ai surtout des doutes pour ce qui est d'anticiper le temps que nécessite le projet...

Je voudrais donc vous demander vos avis sur les deux (et demi) problématiques auxquelles je pense (avec l'élec, la méca et la thermo de première année) :

- Etudier le fonctionnement (et réaliser) une chambre à brouillard "DIY" : http://www.instructables.com/id/Make...ltier-Coolers/

- Un sujet surtout historique : étudier quelques démonstrations de Newton (loi des aires, forme de la gravitation en 1/r²) et leurs variantes (par Feynman par exemple), et pourquoi pas, les mettre sous cette forme : https://www.taschen.com/pages/fr/cat..._of_euclid.htm

- Faire quelque chose sur le principe de moindre action en physique (en méca, optique ou ailleurs ?). Mais j'ai moins réfléchi à ce point là.


Merci par avance pour votre aide
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[LPFR]

Bonjour.
La chambre à brouillard et sympathique, mais elle demande beaucoup d'heures, des moyens d'atelier et de connaissances. Ce projet est plus adapté pour un stage.
De plus vous allez bloquer sur la source radioactive pour la tester. Elles sont en vente, mais pas données (autour de 70 € aux USA). Je ne sais pas si on peut l'importer ou si elles sont en vente en France.
Par contre, les démonstrations de Newton sont parfois géniales. En particulier la démonstration qu'une force centrale donne la loi de aires, est purement géométrique: un petit dessin deux ou trois phrases et c'est fait. Surtout, c'est vous qui trouverez les limites de ce que vous pouvez faire suivant le temps que vous consacrerez.
A+

[Feynmaniac]

Merci pour cette réponse, je trouve effectivement que la chambre à brouillard correspond mieux à un stage. J'avais pensé à illustrer le fonctionnement avec la radioactivité ou avec du sel de substitution (qui contient un peu de Potassium 40 il me semble, mais ce serait difficilement disponible), sinon il me semble avoir vu une vieille montre enduite au radium utilisée pour des démonstrations.

Au niveau des conaissances je comptais faire principalement de la thermodynamique pour le fonctionnement de la chambre et de la mécanique en étudiant des trajectoires sous influence d'un champ magnétique d'aimant par exemple (mais très modeste avec mon niveau de L1 ^^)

Vous pensez donc que cette idée serait plus adaptée que celle sur les démonstrations ? (elle ferait peut être moins "déjà vu" aussi)

[LPFR]

Bonjour.
Les montres avec cadran au radium ont été arrêtées il y très longtemps. J'en ai encore un réveil qui m'a permis d'arriver à l'heure aux cours quand j'étais jeune. Il "cogne" sérieusement au Geiger et je le garde précieusement.
Mais il faut que les chiffres soient directement dans la chambre. Les alphas sont arrêtés par le moindre obstacle.

Il n'y a pas tellement de thermodynamique à faire. La seule chose que l'on peut calculer est le diamètre optimal d'une gouttelette avec une charge équilibre entre l'énergie électrostatique et énergie de surface "capillaire". Ce qui permet d'expliquer la formation de gouttes autour des charges dans la partie sursaturé de la chambre.
Je ne pense pas (au "pif") que vous arriverez à avoir des trajectoires courbes avec un aimant. Calculez la vitesse des particules alpha et leur rayon de courbure dans des champs entre 0,1 et 1 T.

Je vous conseille les démonstrations de Newton. C'est moins "sexy" comme projet mais vous êtes sur de pouvoir y arriver. Gardez la chambre à brouillard comme projet personnel à faire aux "moments perdus".
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Re.
Pour le cas ou vous continuiez sur la chambre à brouillard, voici une source légale et pas chère de particules alpha. (Je viens de trouver l'idée dans un site britannique d'éducation):
http://www.nuffieldfoundation.org/pr...-cloud-chamber
Il s'agit d'électrodes en tungstène thorié utilisés en soudure:
http://www.outillage-btp.com/fr/p/13...FWjKtAodCFQAEg

Ils sont même en promo. Probablement parce qu'ils se font remplacer par du tungstène au lanthane.
A+

[Feynmaniac]

Merci pour ce lien très interessant, c'est vrai que c'est une source interessante (plus rare encore, légale) d'alpha !

Je réfléchis ce matin à un sujet d'optique intriguant sur le fait de voir le Mont Blanc du Puy de Dôme (ce qui serait impossible si les rayons lumineux se propageaint parfaitement en ligne droite sur le chemin). Je pense qu'il y aura aussi matière à creuser sur les conditions qui permettent ces observations.

Pas mal d'idées qui se bousculent en somme ^^

Mais je pense que, stage ou pas stage, j'essaierai de fabriquer une chambre à brouillard avec des ventilos d'occas et des Peltiers achetés sur internet.
Je pense qu'il doit y avoir moyen de la rendre plus efficace avec un conducteur thermique entre le ventilo et le tupperware (type fine couche de cuivre).