La science en vidéos

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Figures de Chladni

Cette expérience est réalisée en salle "Sons et vibrations" du Palais de la découverte.
Elle montre que lorsqu'une plaque vibre à une de ses fréquences de résonance, certaines zones de la plaque restent immobiles, si bien que le sable s'y accumule

Tous publicsInnovation - recherche - industrie,Médecine - santé

Techniques d'imagerie cardiaque

Venez assister à l'exposé "Les signaux bioélectriques : des bruits du coeur à l'électrocardiogramme", et si vous êtes volontaires, repartez avec votre tracé, commenté succinctement par le médiateur scientifique, mais qui ne permet pas d'établir le moindre diagnostic !

Tous publicsChimie

Interview de Daniel Shechtman, prix Nobel de Chimie 2011

À l'occasion de son passage à Paris pour une conférence exceptionnelle au Palais de la découverte, le prix Nobel de chimie 2011 Daniel Shechtman nous a accordé un long entretien. Interview : Kamil Fadel ; Réalisation : David Bento ; Production : Universcience 2012.

Tous publicsPhysique

Les XIXèmes olympiades de physique

Retour vidéo sur ce concours national qui s’est déroulé les 27 et 28 janvier 2012 au Palais de la découverte à Paris avec des lycéens, dont les qualités scientifiques, l’enthousiasme et l’épanouissement sont manifestes et témoignent ainsi que la science séduit toujours les jeunes.

Tous publicsInnovation - recherche - industrie

Mag Surf 2011

Pour clore les "100 ans de la supraconduction", les médiateurs du département physique du Palais de la découverte et les scientifiques de l’université Paris Diderot-Paris 7 se sont associés et ont donné l’occasion aux visiteurs de vivre une expérience inédite : faire un tour en skate volant ! Durant trois jours, petits et grands ont pu s’initier au Mag Surf pendant quelques minutes et sont repartis avec leur diplôme de lévitation en poche, en souvenir de cette aventure digne de Retour vers le futur.

Expérience de supraconductivité sur un anneau de Möbius

Cette expérience a été présentée lors de la fête de la science 2011 au Palais de la découverte.

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Stand Électrostatique à Versailles

Extrait d'un exposé d'électrostatique du Palais de la découverte à Versailles lors de l'exposition Sciences et Curiosités à la Cour de Versailles.

 Expériences de magnétisme et supraconduction

Quelques unes des expériences relatives au magnétisme et à la supraconduction présentées dans la salle "matière et magnétisme" du département de Physique du Palais de la découverte.

Expériences de magnétisme et électromagnétisme

Glissement en douceur

Glissement d’un aimant et d’une pièce de monnaie sur une plaque de cuivre.

Entrainé par son poids, une pièce de monnaie entame une décente accélérée si on la place sur un plaque en cuivre lisse et suffisamment inclinée. La vitesse augmente avec l’inclinaison. Rien de surprenant !

Répétons maintenant la même expérience, en remplaçant la pièce de monnaie avec un aimant puissant (aimant néodyme) de la même forme qu’une pièce. Contrairement à toute attente, au lieu d’accélérer comme l’aurait fait n’importe quel objet abandonné sur un plan incliné, l’aimant glisse en toute douceur, lentement, très lentement ! En choisissant le bon angle, on peu obtenir un mouvement rectiligne et uniforme sur un plan incliné ! Autrement dit, une force apparaît et s’oppose au poids de l’aimant.

Quelle est cette force qui s’oppose à la force gravitationnelle et ralentit l’aimant ?
Le cuivre n’étant pas magnétisable, l’aimant ne s’y accroche pas comme au fer par exemple. En revanche, le cuivre est un excellent conducteur d’électricité. Le ralentissement est dû à des courants électriques engendrés par le déplacement de l’aimant sur la plaque. Ces courants induits, dits de Foucault, créent un champ magnétique qui s’oppose à la cause qui leur donne naissance, à savoir le déplacement de l’aimant.
Tout ce passe comme si des aimants apparaissaient sur le trajet de l’aimant glisseur l’empêchant ainsi d’accélérer. En effet, on sait depuis 1820 qu’un courant électrique génère toujours un champ magnétique. Plus tard, au début des années 1830, l’Anglais Michael Faraday (1791-1867), découvre qu’un courant électrique prend naissance dans un conducteur dès qu’un aimant est mis en mouvement en son voisinage. C’est le principe de base de la production des courants électriques, depuis le modeste alternateur d’un vélo, jusqu’aux centrales nucléaires.

Par ailleurs, des courants induits apparaissent dans n’importe quel conducteur en mouvement dans un champ magnétique constant, ce qui a pour conséquence le ralentissement de ce mouvement. L’application la plus évidente est le ralentissement électromagnétique employée pour assister les freins dans les véhicules lourds : Les ralentisseurs électromagnétiques.

Atterrissage et chute inattendus !

Le jet d’un aimant et d’une pièce sur la plaque de cuivre.

Lorsque qu’on jette un aimant sur une plaque de cuivre, sa chute est ralentie par le champ magnétique produit par des courants induits. Ces derniers génèrent un champ magnétique dont le sens s’oppose au champ de l’aimant. Cela se traduit par une répulsion et donc un ralentissement.

De même, lorsque l’aimant tente de rebondir ou d’effectuer une quelconque pirouette, d’autres courants induits circulent de telle manière à s’opposer à n’importe quelle agitation, si bien que l’aimant s’accroche à la plaque et s’arrête nette.

La tentation de faire glisser violemment un aimant sur la plaque reste une mission presque impossible.

Chute sur une tasse en porcelaine.

Lorsque le support n’est pas un conducteur comme la porcelaine, aucun courant ne peut être engendré par le mouvement de l’aimant, aucun ralentissement donc et la chute est aussi brutale qu’avec la pièce.

Qu’est qui fait tourner l’aimant ?

Posé délicatement sur la tranche et sur une surface suffisamment lisse, un aimant puissant tourne tout seul, comme part magie, et s’oriente suivant une direction bien précise, se stabilise et ne bouge plus. Il est possible que la rotation soit faible ou que l’aimant ne tourne pas : il suffit de modifier l’orientation pour le voir tourner.
Une fois stable, il est très important de remarquer qu’il revient toujours à l’orientation initiale des qu’on essai de le faire tourner, ou en faisant tourner le support sur lequel il est placé. Avec un peut d’exercices et un bon choix d’orientation, l’aimant peut effectuer un demi tour complet avant de se stabiliser. On peut recommencer cette expérience autant de fois qu’on le souhaite et à n’importe quel endroit du globe terrestre, pourvu qu’on soit éloigné de tout champ magnétique et de toute grosse masse ferromagnétique (comme le fer qui s’aimante en présence d’un aimant)

De quoi s’agit-il ?


Contre toute attente, il s’agit… d’une simple boussole !
Pourtant bon nombre d’entre nous se souviennent des bonnes vieilles expériences qui consistaient à faire pivoter un aimant droit accroché à une ficelle ou flottant sur l’eau grâce un morceau de liège. Evidement, à cette époque, des aimants au néodyme aussi performant n’existaient pas.
En effet, pour chacun d’entre nous, une boussole est une aiguille qui pivote presque sans frottement et s’oriente suivant l’axe magnétique nord-sud terrestre. Certains savent même qu’il s’agit d’une aiguille aimantée dont la pointe nord indique le nord géographique terrestre, qui est forcément, à quelque degrés d’angle, un sud magnétique. Dans le cas de notre expérience, les frottements sont loin d’être négligeables, mais, il y a quelque chose qui compense ce défaut, à savoir la puissance de l’aimant. C’est grâce à un champ magnétique fort que l’aimant tourne et «pointe» sa face nord perpendiculairement à la direction du champ magnétique terrestre malgré la faible intensité de cette dernière.

Cuivre ou porcelaine (vidéo rotation aimant monnaie support mobile)

En faisant tourner la plaque de cuivre doucement, la pièce de monnaie suit la rotation et tourne de la même façon que le support. Il n’en est rien avec l’aimant qui reste figé et garde toujours la direction sud-nord magnétique terrestre. Les frottements magnétiques dus aux courants induits l’entrainent parfois si la rotation est relativement rapide. Il reprend sa position initiale dès qu’on ralentit le rythme.

Pour en savoir plus

Vous pouvez contacter Hassan Khlifi

Les XVIIèmes olympiades de physique

Retour vidéo sur ce concours national qui s’est déroulé les 29 et 30 janvier 2010 au Palais de la découverte à Paris avec des lycéens, dont les qualités scientifiques, l’enthousiasme et l’épanouissement sont manifestes et témoignent ainsi que la science séduit toujours les jeunes.

Expériences en salle nucléaire

Salle en rénovation.

Jusqu'en janvier 2009 , le Palais de la découverte disposait d'une salle entière, de plusieurs centaines de mètres, consacrée à la physique du noyau atomique et des particules.
S'y trouvait notamment un accélérateur de particules permettant de réaliser des expériences didactiques tout public de fusion, fission, activation et transmutation nucléaires : cette installation, unique au monde pour un établissement de ce genre, permettait de familiariser les visiteurs avec des notions souvent ardues de physique atomique et nucléaire.

L'accélérateur ainsi que de nombreuses autres dispositifs expérimentaux ont dû être retirés et stockés, consécutivement à la cession de plus de 1000 mètres carrés de surfaces d'expositions au Grand Palais.Certains de ces dispositifs sont actuellement présentés dans la zone "Noyau et particules" (W) en salle optique. Quant à l'accélérateur, il a été réimplanté au rez de chaussée en salle Cbis.

Retrouvez ci-dessous quelques extraits vidéo d'expériences qui étaient présentées dans cette salle.

La Chambre à étincelle


Détection de particules cosmiques par les traces qu'elles laissent sous forme d'étincelles dans un détecteur de particules appelé "chambre à étincelles"

Le mouvement Brownien

Observation au microscope du mouvement incessant (mouvement brownien) de petites billes de latex dispersées dans une goutte d'eau.

Electroscope à feuille d'or


Décharge lente d'un électroscope à feuille d'or consécutivement à l'ionisation de l'air provoqué par les rayonnements ionisants émis par un minerai d'uranium.

Fusion nucléaire et activation

Production d'un flux de neutrons par la fusion nucléaire de noyaux de deutérium et irradiation neutronique d'une plaque d'argent afin de la rendre radioactive (processus d'activation). Observation de la décroissance exponentielle de l'activité de la plaque.

L'expérience de Pierre et Marie Curie

Expérience montrant que l'uranium naturel sous forme de minerai est bien plus radioactif que l'uranium pur.

La déviation du rayonnement Beta par un aimant

Déviation de 180 degrés du rayonnement bêta moins (électrons) issu d'une source radioactive par un puissant aimant.

La chambre à brouillard

Détection de particules cosmiques ainsi que d'autres issues de la radioactivité, par les traces qu'elles laissent sous forme de nuages de brouillard plus ou moins rectilignes dans un détecteur de particules appelé "chambre à brouillard".

L'experience de Rutherford

Expérience de Rutherford apportant la preuve de l'existence du noyau atomique par le double faits que :
- d'une part, des particules alpha issues d'une source radioactive traversent presque toutes une feuille en or, comme si elles ne rencontraient aucun obstacle
- d'autre part, rarement, certaines de ces particules sont déviées par la feuille.

Le rayonnement cosmique

Détection de particules cosmiques qui suivent une trajectoire verticale depuis le ciel jusqu'au sol, à l'aide de deux scintillateurs montés l'un au dessus de l'autre.

Emanation de radon par l'uranium

Mise en évidence du radon, un gaz radioactif, émanant de minerais d'uranium.

Matière - Antimatière

Expérience d'annihilation matière-antimatière et détection des photons produits lors de cette réaction.

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