Physique expérimentale, livre ebook

Ce livre regroupe 25 expériences de physique. Pour chacune, les aspects théoriques nécessaires à la compréhension du phénomène physique et l’élaboration du protocole sont détaillés. Des mesures, obtenues en laboratoire d’enseignement, sont présentées et systématiquement comparées aux prédictions théoriques. Un traitement rigoureux des incertitudes permet des discussions riches, allant au-delà des modèles proposés. Des schémas détaillés des dispositifs expérimentaux et des traitements numériques dans le langage libre Python facilitent la reproduction des expériences.

Pensé pour les candidats aux concours du CAPES et de l’agrégation, cet ouvrage s’adresse également aux étudiants de CPGE, de licence et de master, ainsi qu’aux enseignants du secondaire et du supérieur.

Le collectif Jolidon est composé de Éric Brillaux, Benjamin Crinquand, Louisiane Devaud, David Dumont, Camille Eloy, Antoine Essig, Benjamin Guiselin, Christopher Madec, Alexandre Michel, Jérémy Sautel, Théo Sépulcre et Louis Villa.

Avant-propos
Incertitudes et ajustements
I Optique
I.1 Réglage d’un interféromètre de Fabry-Perot
I.2 Spectroscopie à l’aide d’un interféromètre de Fabry-Perot
I.3 Décalage isotopique hydrogène-deutérium
I.4 Effet Zeeman
I.5 Spectroscopie par transformée de Fourier

II Magnétisme

II.1 Ascension d’un liquide paramagnétique
II.2 Cycle d’hystérésis d’un milieu ferromagnétique
II.3 Domaines de Weiss : origine de l’hystérésis ferromagnétique
II.4 Mesure du moment magnétique d’un aimant permanent
II.5 Freinage magnétique dans un tube conducteur

III Électrotechnique
III.1 Machine à courant continu
III.2 Machine asynchrone
III.3 Transformateur électrique monophasé
IV Mécanique
IV.1 Mesure du module de Young par méthode acoustique
IV.2 Dynamique d’un gyroscope déséquilibré
IV.3 Dynamique d’un gyroscope libre
V Thermodynamique
V.1 Thermométrie à gaz
V.2 Thermométrie électrique
V.3 Expérience de Rüchardt
V.4 Mesure d’une chaleur latente de vaporisation
V.5 Supraconductivité : lévitation Meissner et chute de résistivité
V.6 Diffusion du glycérol dans l’eau
VI Phénomènes non linéaires et instabilités
VI.1 Pendule double puits électronique
VI.2 Résonance paramétrique d’un circuit RLC
VI.3 Instabilité de Rayleigh-Plateau
Index