Olympiades de physique, édition 2014/2015

Équipe 1

Félix Goubin, Paul G. et Mathurin Videau :

Les interférences et la diffraction

Nous avons effectué des recherches sur les phénomènes interférentiels et la diffraction. Plusieurs expériences découlent de ces études. Dans la première, nous avons estimé la vitesse du son d’une part dans l’air puis d’autre part dans le dioxyde de carbone en utilisant le trombone de Koenig qui permet de mettre en lumière les phénomènes d’interférences sonores. D’autre part, nous avons déterminé la longueur d’onde d’un laser à partir d’un laser étalon en exploitant son image renvoyée par les miroirs de Fresnel dans notre deuxième expérience. Nous traitons ici de phénomènes d’interférences lumineuses. Puis, alors que nous fêtons l’année internationale de la cristallographie, nous avons choisi de reproduire l’expérience de Rosalind Franklin en projetant non pas des rayons X sur une molécule d’ADN (qui en révéla la structure en double-hélice) mais une source lumineuse ponctuelle (laser) sur un ressort de stylo. Nous avons ainsi pu déterminer l’angle de pas, le diamètre et l’épaisseur du fil, dans une démarche analogue à celle de Franklin. Enfin, en utilisant le logiciel Maple, nous avons cherché, dans une approche « mathématique » à modéliser en 3 dimensions les figures de diffraction générées pour un ressort dont nous avons modifié les paramètres.

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Équipe 2

Hélène de Lachaux, Sara Lasagni, Félicie Levinton, Thaïs Masseï :

Les bols tibétains

Au cours de notre travail nous avons réalisé ’analyse physique et acoustique détaillée d’un instrument de musique ancestral, peu connu, dont l’esthétisme et la dimension spirituelle ne peuvent laisser indifférent. Les bols tibétains, instruments frappés ou frottés à l’aide d’une mailloche en bois sont caractérisés par leur forme et leurs propriétés acoustiques diverses qui rendent leur son unique et envoûtant.

Instruments dont la forme est comparable à un celle d’un cylindre et dont la mise en vibration est semblable à celle des verres de cristal, les bols tibétains possèdent un son complexe dont on peut tirer une palette de notes à condition de savoir en jouer. Dans le but de répertorier les propriétés acoustiques des bols, nous avons composé un orchestre de sept bols de taille, forme, épaisseur, fréquence différentes afin de les confronter lors d’expériences et de voir l’influence de ces paramètres sur le mode de résonance associé à sa fréquence de résonance. Enfin, ces bols ne ravissent pas seulement les oreilles mais également les yeux car seule la présence d’eau lors de la mise en vibration suffirait presque à nous laisser croire à une "lévitation".

Nous nous proposons donc d’abord de réaliser une caractérisation physique et sonore des bols tibétains avant de réaliser une étude approfondie des propriétés acoustiques et notamment des modes de résonance caractéristiques du système de vibration de ces instruments.

1er prix @ecolealsacienne : Résonnons avec LR bol tibétain #odpf pic.twitter.com/BTthbakd2Z

— Olympiades Physique (@OlympPhys) 31 Janvier 2015

La cérémonie de la remise des prix commence à l'hôtel de ville de @VilledeNancy #odpf pic.twitter.com/9mkJnD9Agm

— Olympiades Physique (@OlympPhys) 31 Janvier 2015

Et c'est parti pour 20min de présentation de la résonance des bols tibétains par l'équipe de l'@ecolealsacienne #odpf pic.twitter.com/H7i6zjUIw1

— Olympiades Physique (@OlympPhys) 30 Janvier 2015