Vous souhaitez découvrir ou redécouvrir la physique d'une manière vivante et attractive ? Venez au Palais de la découverte ! Sans avoir de connaissances préalables vous pourrez comprendre de nombreux phénomènes grâce à des expériences et des exposés.
La physique occupe au Palais de la découverte une surface d'environ 3 000 m2. Elle est répartie dans plusieurs salles regroupées en 8 sections : électrostatique, électromagnétisme, matière et magnétisme, mécanique, lumière, chaleur et fluides, son et vibrations, physique du noyau et des particules.
Dans la salle Électrostatique, l’exposé se déroule dans un lieu qui rappelle une salle de théâtre. Une centaine de spectateurs, assis sur des gradins, dominent la scène où sont regroupées de célèbres expériences réalisées à l’aide d’un générateur de 300 000 Volts : grêle électrique, électrisation du corps humain, cage de Faraday, décharges électriques, paratonnerre, vent électrique... Durant un peu moins d’une heure un physicien du département intervient dans la salle et présente les lois de l’électrostatique de manière accessible à tous et les illustre avec des expériences particulièrement spectaculaires, notamment le fameuse expérience des « cheveux sur la tête ».
Dans la salle Champ électrique, les expériences sont un peu moins spectaculaires que dans la salle Électrostatique, mais elles sont souvent très surprenantes. De plus, le matériel expérimental de cette salle permet de mieux analyser la physique en jeu dans les phénomènes électrostatiques et d’entrer davantage dans les détails des mécanismes. De nombreux sujets sont abordés : champ électrique, ionisation par effet de pointe, cylindre et cage de Faraday, condensateur démontable, bouteille de Leyde, électroscope…
Cet exposé se divise traditionnellement en deux parties.
Une première au cours de laquelle les bases de l’électromagnétisme sont posées à l’aide d’un gros électroaimant de 10 tonnes pouvant délivrer un champ magnétique de 1 Tesla. Très spectaculaire, cette première partie de l’exposé fait participer des visiteurs « costauds » qui mesurent la force qu’ils sont capables d’exercer sur une barre en fer à celle qu’exerce le champ magnétique…
La deuxième partie de l’exposé, encore plus spectaculaire, met en jeu des courant alternatifs très intenses avec deux moments forts : un plateau de 1 kg en lévitation, et une expérience où des étincelles déchirent l’air sur 1,5 mètre grâce à une tension de 1 500 000 de volts.
Au cours de l’exposé magnétisme, nous nous intéressons au comportement de la matière dans un champ magnétique.
Qu’est-ce qu’un aimant ? Pourquoi le fer est-il fortement attiré par un aimant ?
Nos expériences révèlent la structure et l’ordre magnétique de la matière à l’échelle atomique. Elles montrent comment cet ordre peut être détruit - ce qui conduit à une démagnétisation - puis restitué.
Au cours d’autres expériences, le visiteur découvre que certains matériaux sont repoussés par un aimant, comme le graphite ou l’eau, d’autres sont très faiblement attirés, comme l’oxygène ou l’aluminium. Quant au fer, il cesse d’être fortement attiré s’il est porté à 800°C. C’est à l’ensemble de ces phénomènes que nous nous intéressons à travers des expériences réalisées en direct.
Au cours de cet exposé, nous présentons quelques expériences spectaculaires de lévitation avec des supraconducteurs haute température type YBaCuO, dont l’effet Meissner. Les notions de bases relatives à la supraconduction, l’histoire, ainsi que quelques aspects théoriques accompagnement les expériences.