Physique contemporaine

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Le principe d’incertitude de Heisenberg

Les élèves utilisent un laser et deux crayons maintenus ensemble par des élastiques pour étudier la diffraction par une seule ouverture. Ce modèle leur sert d’introduction au concept d’incertitude de Heiseinberg.

Prochain arrêt : Mars!

Les élèves étudient comment les engins spatiaux tirent parti des manœuvres de fronde gravitationnelle pour atteindre des endroits éloignés. Ils se servent de tissu extensible et de billes pour comprendre le concept de puits d’énergie gravitationnelle. Ils appliquent également les concepts d’énergie gravitationnelle, d’addition vectorielle et de cadres de référence aux voyages spatiaux.

La physique des détecteurs

Les élèves se servent de modèles de détecteurs du Grand collisionneur de hadrons (en anglais : Large Hadron Collider – LHC) et de cartes d’information pour étudier le fonctionnement de détecteurs dans le domaine de la physique des particules. Ils appliquent les concepts de champs magnétiques, de mouvement circulaire et d’énergie pour comprendre comment les scientifiques du LHC détectent diverses particules.

Comment le mouvement affecte-t-il le temps?

Les élèves découvrent la dilatation du temps dans le cadre de la relativité restreinte en construisant un modèle d’horloge lumineuse. Ils se servent de punaises, de ficelle et d’un gabarit en papier pour étudier le modèle du point de vue d’un observateur en mouvement et d’un observateur immobile.

L’atome d’hydrogène

Les élèves se servent de modèles ondulatoires pour comprendre pourquoi l’énergie des électrons est quantifiée. Ils tirent parti de la nature ondulatoire de la matière pour élaborer un modèle de mécanique quantique de l’atome d’hydrogène, et pour comprendre les limites du modèle atomique de Bohr.

Électromagnétisme et relativité

Les élèves étudient le champ magnétique créé par le courant dans un fil. Ils apprennent que, dans le cadre de la relativité restreinte, un observateur situé dans un cadre de référence différent voit un champ électrique au lieu d’un champ magnétique.

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