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Une liaison math-physique en classe de seconde
Détermination du diamètre d"un cheveu
Introduction :
Voici une présentation d"une activité en trois temps sur une liaison math-physique.Avec mon collègue scientifique, nous l"avons testé durant ces quatre dernières années et cela
s"est très bien passé à chaque fois.Afin de laisser de la place aux idées, à l"autonomie des élèves et au bonheur de la recherche, il
n"y a pas de fiche élève. Le seul pré-requis, en math, est une partie du cours sur les fonctions affines.Première étape :
un TP de physique sur la diffractionLors de ce TP, on y établit le fait que la lumière est caractérisée par une longueur d"onde, puis
on utilise le dispositif expérimental suivant : Pour une fente large, on observe sur l"écran un point lumineux. P o u r u n e f e n t e f i n e e t v e r ti c a l e on o b s e r v e s u r l c r a n un e f i g u r e d e d i f f r ac ti on h o r i z on t a l e On constate que les figures de diffraction obtenues par une fente ou un fil sont semblables.Seconde expérience :
On reprend le même dispositif expérimental en remplaçant la fente par une diapositive et un fil de pêche.Les jeunes mettent différentes diapositives de fil de pêche dont on connaît les diamètres
p r éc i s m e n t e t il s m e s u r e nt l a l o n g u e u r d e l a t âc h e l a p l u s l u m i n e u s e d e d i ffr ac ti o n Ils complètent un tableau puis ils essayent avec un de leurs cheveux ou un des cheveux mis à disposition.Voici ce qu"a trouvé un élève.D est le diamètre du fil de pêche et L la longueur de la tâche centrale de diffraction mesurée.