TPE: La mesure de la vitesse de la lumière

[Reivax67]

Bonjour à tous,
Trois élèves de 1ereS que nous sommes, nous avons pris comme sujet de TPE l'étude de la mesure de la vitesse de la lumière.
Notre problématique est "Comment mesurer la vitesse de la lumière sans gros moyens tout en restant assez précis".

Nous avions trouvé comme base l'expérience de Foucault avec son miroir tournant. Nous voulions répéter son expérience nous même pour notre TPE mais nous sommes apperçus que celui-ci devrait tourner dans les 400 tours/s à l'aide d'une turbine à air, et que donc nous devions abandonner l'expérience.

Nous appelons maintenant à une aide qui serait bienvenue pour nous diriger pourquoi pas vers une autre expérience plus accessible, ou toute autre idée concernant notre sujet et problématique !

A noter que notre plan n'est pas encore modelé et que si cela vous intéresse une aide est bienvenue concernant cela également. Nous ne trouvons pas de base solide et donc former un plan est assez flou pour nous pour l'instant.


Merci beaucoup d'avance !

[fano]

Une experience originale que j'avais trouvé dans le bouquin "comment fossiliser son hamster" : la mesure de la vitesse de la lumière avec une plaque de chocolat et un micro ondes...

enlever le plateau tournant et poser la plaque de chocolat dans le four, il faut ensuite tatonner sur la puissance et le temps de fonctionnement pour voir apparaitre des points où le chocolat commence à fondre. La distance entre deux points correspond à une demi longueur d'onde (les ondes sont stationnaires dans un micro ondes). il suffit de lire la fréquence des ondes sur la plaque derriere le four (en général 2,54 GHz) pour en déduire la vitesse des ondes (qui comme les ondes electromagnétiques dont fait partie la lumière se déplacent à la vitesse de la lumière) de la façon suivante : la longueur d'onde lambda = c/f d'où c=lambda x f (f est la fréquence). Comme la distance entre deux points de fusion est égale à lambda/2, on peut en déduire la vitesse de la lumière.

Pour la théorie, voir livre de terminale S et éventuellement spécialité physique sur les ondes stationnaires.

Bon courage !

[marsan09]

bonjour,
on peut mesurer la vitesse de la lumière mais ça demande une grosse installation, la mobilisation d'une grande salle, des réglages un peu délicats....
Il faut moduler le faisceau d'une diode laser (très courante dans les lycées) au moyen d'un GBF, à une fréquence de l'ordre de 100kHz à 1 MHz.
Envoyer le faisceau sur un miroir au fond de la pièce, concentrer le faisceau reçu avec une grosse lentille et le diriger sur un phototransistor.
Comparer le faisceau reçu au signal émis, tenir compte des fils... on ne peut pas espérer plus de 10 à 50% de précision.

Autre possibilité, comparer 2 signaux provenant de la même émission télé, l'un transmis par voie hertzienne et l'autre par satellite.

[Reivax67]

Eh bien nous vous remercions pour ces quelques expériences et nous allons demander à nos professeurs si nous avons le matériel adéquat (je pense qu'un micro-onde et une tablette de chocolat sont facile à obtenir ) et nous allons aussi réfléchir à un plan parce que là nous en avons pas