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fffred

Je tombe parfois sur des petits phénomènes marrants que l'on peut observer avec très peu de matériel. Je propose donc de faire un petit topic là-dessus ... Si vous avez des exemples, ils sont bienvenus !

Je commence par un truc tout simple qu'on m'a montré recemment et qui m'a étonné au début. En fait c'est pas si bizarre que ça.

Prenez un bol d'eau que vous faites bouillir (au micro-ondes par exemple). Ensuite versez rapidement le contenu du bol dans une assiette creuse et placez aussitôt le bol sur l'eau, à l'envers, en faisant attention à ce que l'air ne puisse pas rentrer dedans (l'eau permet de "fermer" hermétiquement le bol). Au bout d'une minute vous verrez que le bol a réussi à "aspirer" une partie de l'eau. Si vous avez de la chance, vous pourrez même entendre l'eau bouillir à nouveau !

Je ne donne pas l'explication pour l'instant ... histoire de faire durer le suspens :D

OS
Oswald_le_fort

Bah... C'est tres simple comme histoire ca... Je vais pas raconter non plus de quoi il s'agit, juste dire que c'est un principe de thermo tres utile...

Sinon, ya plus marrant, et pas trop dangereux, mais faut quand meme avoir un peu de ronds : mettre une mine de crayon en graphite sur un petit support, recouvrir le tout d'un verre transparent, mettre le tout au micro-onde pendant quelque secondes a puissance moyenne. Normalement, le verre devrait se mettre a danser, et une lumiere doit provenir de la mine.
Deux choses importante :
-ne pas faire cette experience sans l'accord des parents, copine, copain, chien, chat, hamster, personne raisonable vivant sous le meme toit (rayer la mention inutile) ;
-ensuite, ne pas laisser trop longtemps ! RISQUE D'EXPLOSION !! Et aussi, prevoyez de changer le micro onde au cas ou...

Question, comme fffred, a quoi est due la lumiere emise ? Quel est le phenomene se produisant dans le verre ?

AD
adagio

Aie ca fait mal l'eau bouillante sur les bras :(

C'est qui me fascine c'est de voir une projection de galaxie spirale dans mon bol de café le matin.
La loi 1 /R2 avec rotation differentielle dans mon bol.
C'est magnifique avant de partir au boulot.

PS: L'important c'est les bulles, il faut avoir une fine couche de bulles sur le café, mais pas trop epaisse.

VI
Victor

T'as pas des trucs moins dangereux dans la physique amusante parce que les histoire avec les micros ondes c'est pas le pied

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fffred

Oswald_le_fort
Question, comme fffred, a quoi est due la lumiere emise ? Quel est le phenomene se produisant dans le verre ?

Des liaisons chimiques qui se brisent ? De la fluorescence des atomes de carbone excités ?

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Ze Venerable

super idée fred !
j'espère que beaucoup de monde va participer
pour ton expérience, ça ne serait pas lié au fait que lorsque l'on refroidit de l'air sa pression diminue et inversement?

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fffred

oui c'est ça en gros, mais pas tout à fait ... :D

OS
Oswald_le_fort

ffred : :non:
C'est pas loin, mais tu as une echelle de trop...

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fffred

ca vient directement du carbone ?
ca vient de l'air ?
le carbone joue un rôle directement chimique, ou bien de catalyse (ou quelquechose du genre) ?

OS
Oswald_le_fort

ca vient directement du carbone ?

Precise ??

ca vient de l'air ?

Precise ??

le carbone joue un rôle directement chimique, ou bien de catalyse (ou quelquechose du genre) ?

:non: pas chimique, physique.

AD
Adrien

Moi je pencherais pour du courant induit...

OS
Oswald_le_fort

Non plus, mais c'est pas loin.

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poppy

de la foudre en boule

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fffred

Euh ...
Si c'est pas chimique, ça a rapport avec une transition électronique j'imagine (parce que une cassure de liaison ce serait chimique, et je n'ose imaginer une réaction nucléaire). Ou bien ce pourrait être une sorte de diffusion (non-linéaire) de micro-ondes, mais ça me paraît quasi-impossible.
Dernière possibilité : on crée un plasma dans l'air et le bremsstrahlung émet de la lumière. Mais je vois pas le rôle du carbone.

OS
Oswald_le_fort

Poppy a trouvee la premiere... Mais ffred a donne la bonne explication : c'est bien un plasma (la foudre est une sorte de plasma). La lumiere n'est cependant pas emise par bremstrahlung, mais par recombinaison, c'est pour ca que ca clignote un peu. Le role du graphite, c'est d'avoir un conducteur. Ce qu'il se passe, c'est qu'il y a une sorte d'accumulation de charges dans le graphite, et ca cree une difference de potentil telle que tout les electrons sont arraches des couches des atomes de l'air. Donc on a un plasma, qui se recombine aussi tot, ce qui donne la lumiere.
C'est d'ailleur assez joli.

Beau travail de reflexion... A la prochaine.

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fffred

Attends attends, je vois pas pourquoi tu as une accumulation de charges. Les électrons arrachés au carbone par les ondes restent dans le graphite et oscillent selon la fréquence de ces ondes : la charge d'espace reste nulle, donc pas de différence de potentiel.

edit : en fait je viens de penser qu'il suffit que les électrons soient arrachés en dehors du graphite ...

OS
Oswald_le_fort

Oui, tu as raison... Il faut que je reflechisse au prob... Je me souviens que c'est due au fait que ce soit du graphite, et que la difference de potentiel soit responsable du plasma, mais pour ce qui est du lien entre les deux, faut que je revise... Desole de faire tout tomber suite a mon manque de memoire... Je l'ai vu fonctionner, c'est pour ca que je sais qu'il y a du graphite et tout les autres ingredients, mais je ne me souviens plus du comment on arrive au plasma du point de vue physique. Si tu as une idee, je prends...

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fffred

Comme je viens de mettre dans mon "edit", il suffit que la force exercée sur les électrons soit suffisante pour qu'ils soient directement arrachés en dehors du graphite. A ce moment-là, pour compenser le déficit en charges - dans le graphite, l'air est ionisé, et les ions ainsi créés vont se recombiner aux électrons créant de la lumière ...

OS
Oswald_le_fort

Ben voila, tu as trouve une bonne explication...

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fffred

adagio
Aie ca fait mal l'eau bouillante sur les bras :(


C'est qui me fascine c'est de voir une projection de galaxie spirale dans mon bol de café le matin.
La loi 1 /R2 avec rotation differentielle dans mon bol.
C'est magnifique avant de partir au boulot.


PS: L'important c'est les bulles, il faut avoir une fine couche de bulles sur le café, mais pas trop epaisse.

Explique un peu plus stp ... je te suis pas trop

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fffred

Bon, voila l'explication de la précédente expérience : la vapeur d'eau contenue dans le bol se refroidit, et donc se condense. Il y a donc moins de gaz dans le bol. Ce manque doit être complété. Donc l'eau est aspirée pour compléter le manque.

J'ai une autre petite expérience :
Prenez votre écran d'ordinateur (attention c'est beaucoup plus efficace avec un écran plat). Mettez un économiseur d'écran tout blanc. Prenez un morceau de plastique transparent et non coloré. Le mieux c'est une règle en plastique ou une pochette de CD. Puis regardez l'écran blanc à travers ce truc en plastique. Si vous tenez ce truc perpendiculaire à votre axe de visée, vous verrez pas grand chose. Mais si vous inclinez beaucoup l'objet transparent vous pourrez voir apparaître de multiples couleurs, davantage marquées sur les bords ou sur les déchirures. Vous pouvez même essayer de tordre ce truc et les couleurs seront plus marquées.

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poppy

décomposition de la lumière blanche, de son spectre lumineux ?

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Bib

Génial, votre topic !

J'ai un truc qui est peut-être intéressant, et personne n'a encore pu me donner une explication complète. J'ai juste une "bonne piste".

CAFE MUSICAL

Pour cela, il faut un café au chocolat (ou "viennois") très mousseux, un de ces cafés en poudre dont vous avez tout un choix. Je n'ai pas essayé plusieurs marques, ça marche sans doute avec tous les cafés très mousseux de ce genre, mais bon, pour moi c'était le "café au chocolat" de Nes..é (pas de pub, surtout que je boycotte maintenant cette marque)

Vous préparez votre café avec de l'eau pas trop chaude (pas bouillante) pour avoir beaucoup de mousse, dans une tasse assez grande parce que vous allez bien remuer. Puis avec votre cuillère, vous tapotez la tasse de l'intérieur: toc, toc, toc, et vous allez entendre le ton monter de façon spectaculaire (donc comme do, ré, mi...). Donc la fréquence du son augmente à mesure que les secondes passent.

J'espère que l'un de vous pourra expliquer... :)

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sonic

certainement qu'avec le temps, le mélange se "mélange" d'avantage...le café devient de moins en moins mousseux, de plus en plus liquide...ce qui fait que la tasse résonne de plus en plus "aigu"...

OS
Oswald_le_fort

Salut a tous,
ffred : polarisation...

Bib : je n'ai aucune idee... Je vois vraiment pas pourquoi ca ferai ca...

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fffred

@oswald : oui c'est bien une histoire de polarisation ! Mais je me doutais que tu le savais ...

@bib : Je ne vois pas trop cette histoire de mousse mais j'essaierais ...

OS
Oswald_le_fort

Je savais que les LCD etaient polarises, mais pas que le plexi laissait passer seulement une polarisation... Tu es sur que ca marche avec n'importe quelle regle en plastique ? Parce que si c'est le cas, il suffit de mettre 2 regles orthogonalement, et on ne devrait plus voir passer grand chose, ce qui en fait ne se passe pas vraiment...

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buck

un truc bizarre: mettez une touillette en plastique entre votre dents (une rangee de molaires) et faite la vibrer. Regardez votre ecran ou tout objet lumineux (ca marche aussi avec le radio reveil) vous allez voir ces points lumineux bouger

ffred: je ne pense pas que ca soit la polarisation, c'est plutot la variation de l'epaisseur de ton support plastique qui te fait varier les couleurs

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sonic

appelez masqueno viiiite !!!

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Maulus

buck
un truc bizarre: mettez une touillette en plastique entre votre dents (une rangee de molaires) et faite la vibrer. Regardez votre ecran ou tout objet lumineux (ca marche aussi avec le radio reveil) vous allez voir ces points lumineux bouger

tu t'emmerde devant ta machine à café toi :D
c'est comme quand tu pose ta tête sur la vitre d'une voiture, ou sur une machine à lavée pendant l'essorage :lol:

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buck

nan c l'habitude de machouiller cette touillette en bossant :grrr:

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sonic

en surfant tu veux dire ? :siffle:

OS
Oswald_le_fort

Simple, les ondes acoustiques haute frequences se propagent dans la boite cranienne. Les oeils (arf) sont fixes a cette boite. Ensuite vient la persistance retinienne (10 ms pour ceux qui l'ignorent). Les yeux ne "voient" plus que les sources ponctuelles de lumiere, puisque le reste est melange sur les recepteurs de la retine.
C'est pas clair mes explications aujourd'hui, mais c'est parce que j'ai une presentation cet aprem, alors je suis un peu stresse... J'essairai de faire mieux plus tard.

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buck

sonic
en surfant tu veux dire ? :siffle:

mauvaise langue :P

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fffred

Oswald_le_fort
Je savais que les LCD etaient polarises, mais pas que le plexi laissait passer seulement une polarisation... Tu es sur que ca marche avec n'importe quelle regle en plastique ? Parce que si c'est le cas, il suffit de mettre 2 regles orthogonalement, et on ne devrait plus voir passer grand chose, ce qui en fait ne se passe pas vraiment...

Cela a bien un rapport avec la polarisation, mais je n'ai pas dit que le plastique jouait le rôle de polariseur. L'effet est un peu plus compliqué.

buck
ffred: je ne pense pas que ca soit la polarisation, c'est plutot la variation de l'epaisseur de ton support plastique qui te fait varier les couleurs

L'épaisseur joue un rôle, mais ce n'est pas le facteur le plus important. La variation des couleurs est plus importante si le matériau est tordu, comprimé, déchiré, etc.

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buck

une correlation entre la polarisation de l'ecran et les longues chaines carbonees du plastique?

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fffred

euhhh .... ya un lien, mais pas direct du tout. C'est en effet lié à une propriété de la matière. Notamment à la réfraction de la lumière.

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fffred

Bon je donne la réponse, qui n'est pas facile : Lorsqu'un matériau est tordu, il peut avoir deux indices de réfraction au lieu d'un seul (l'indice de réfraction c'est une propriété du matériau qui fait dévier la lumière lorsqu'elle y passe : c'est pour cela que dans la piscine, on se voit plus petit).

Ces deux indices créent deux rayons lumineux. Mais ces deux rayons ne vont pas à la même vitesse, et ils interfèrent entre eux !
Cette interférence peut, tantôt les faire s'anihiler, tantôt les faire s'additionner. Lorsqu'ils s'anihilent, on ne voit plus de lumière ....
Et dernière chose, ce phénomène dépend de la couleur de la lumière. Donc par endroits certaines couleurs seront éteintes, et en d'autres endroits, elles seront allumées.

C'est le phénomène de biréfringence, ou plutôt de biréfringence induite.

OS
Oswald_le_fort

La, tu m'epates... Bien vu...

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Ze Venerable

Hop une petite expé de rien du tout que tout le monde a déjà faite en faisant sa vaisselle : on immerge un verre en entier, on lui met la tête en bas, et lorsqu’on le ressort on se rend compte qu’il vient aussi l’eau contenue dans le verre.
D’où vient la force qui permet de soulever cette colonne d’eau ?

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gzav

C'est la force du vide ?

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Ze Venerable

tu penses à quelque chose comme l'effet casimir ? A mon avis les forces en jeu sont beaucoup trop grandes pour provenir de là

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fffred

gzav
C'est la force du vide ?

Bah oui en gros c'est ça :D

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gzav

Non quand meme pas le vide quantique.

Mais la surface de l'eau est a pression atmospherique, ainsi que l'eau dans ton verre au niveau de la surface.
Et dans ton verre la pression c'est le poids de la colonne d'eau plus le vide (c'est a dire rien)

Je me rapelle plus trop bien mais je crois qu'une Patm= 10m d'eau.

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Ze Venerable

ok mais je ne pense pas que ce soit le vide dans le haut

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D@rkstone

Une tite relation avec la loi de Bernouilli et l'écoulement des fluides ?

VI
Victor

Pour ce qui est de la définition du vide il faut parler des pressions du mileu et deux surfaces en contacts sont liés par des pressions par rapport au vide de l'ordre de 10-5 Pa, le vide quantique est une autre définition

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Ze Venerable

Oui le théorème de Bernouilli s'applique bien ici (stationnaire et vitesse nulle donc pas d'effets visqueux, hypothèse d'incompressibilité acceptable).
Il nous dit que dans ce cas P+Rho.g.z est constant (cette constante étant égale à la pression au niveau de l'origine de l'axe des z)

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macland

gzav
...la surface de l'eau est a pression atmospherique, ainsi que l'eau dans ton verre au niveau de la surface.
Et dans ton verre la pression c'est le poids de la colonne d'eau plus le vide (c'est a dire rien)
Je me rapelle plus trop bien mais je crois qu'une Patm= 10m d'eau.

...Ben oui, c'est bien la pression atmosphérique qui "pousse" l'eau dans ton verre (1027 mBars au niveau de la mer, chui plus très sur avec leurs hectopascals!..) Par contre, si tu avais un verre de 15 mètres de haut, en faisant la même manip, tu aurais un vide un peu au dessus des 10 mètres!.. :bon: