Rayonnements dans l’Univers Absorption de rayonnements par l’atmosphère terrestre. Les ondes dans la matière Houle, ondes sismiques, ondes sonores.
Magnitude d’un séisme sur l’échelle de Richter. Niveau d’intensité sonore. Détecteurs d’ondes (mécaniques et
électromagnétiques) et de particules (photons,
particules élémentaires ou non).
L'activité à la surface du Soleil (source à la fois d'ondes et de particules)
La mission du satellite Planck
Du radon 220 a été injecté dans la chambre. Le radon 220 émet une particule alpha (demi-vie = 55 s). Le polonium 216 produit est à son tour radioactif (demi-vie de 0,145 s). Dans la vidéo vous pouvez voir des L ou des V, ce sont des désintégrations successives de radon 220 en polonium 216 puis en plomb 212.
Chambre à brouillard (ou comment mettre en évidence la trajectoire des particules)
ANIMATION : propagation d'onde sur une corde :possibilité de déplacer des curseurs pour mettre en évidence la notion de retard, possibilité de chronométrer pour mesurer une période ou un retard.
animation qui permet de comprendre comment il est possible d'obtenir une extinction sur l'écran alors que s'y additionnent plusieurs ondes lumineuses. Le code couleur est peut-être mal choisi : deux signaux qui s'annulent sont représentés d'une même couleur (alors qu'il s'agit bien de la même longueur d'onde émise par chacune des sources secondaires).
ANIMATION : l'effet Doppler pas à pas : très utile pour comprendre le mécanisme de l'effet Doppler (croissance du front d'onde autour du point d'émission).
Résumé très clair et concis de qu'il y a à savoir sur l'effet Doppler (english)
Et quand la vitesse de la source est supérieure à celle de l'onde dans le milieu ?
Analyse spectrale
Spectres UV-visible Lien entre couleur perçue et longueur d’onde au
maximum d’absorption de substances organiques ou
inorganiques. Spectres IR Identification de liaisons à l’aide du nombre d’onde
correspondant ; détermination de groupes
caractéristiques. Mise en évidence de la liaison hydrogène. Spectres RMN du proton Identification de molécules organiques à l’aide du déplacement chimique, de l’intégration, de la multiplicité du signal [règle des (n+1)-uplets].
Excellente vidéo sur les applications de l'IR et de la RMN
ANIMATION : analyse du spectre IR d'un ester : en cliquant sur un pic d'absorption on visualise, sur le modèle de la molécule, la vibration responsable de ce pic : très belle conception !
ANIMATION : les principaux pics d'absorption en IR : à partir du tableau qui se présente d'abord à l'écran, on peut faire apparaître une molécule qui présente le pic d'absorption sur lequel on a cliqué. Ce pic sélectionné au départ est spécifié sur le spectre complet et le mode de vibration responsable de ce pic est présenté sur un modèle moléculaire au bas de l'écran.
Description du mouvement d’un point au cours du temps :
vecteurs position, vitesse et accélération. Référentiel galiléen. Lois de Newton : principe d’inertie,
et principe des actions réciproques.
Conservation de la quantité de mouvement d’un système
isolé. Mouvement d’un satellite. Révolution de la Terre autour du Soleil. Lois de Kepler.
ANIMATION : Les référentiels usuels : Cette animation permet de bien faire la distinction entre les référentiels terrestre, géocentrique et héliocentrique.
Expérience mentionnée par E. Klein dans la vidéo au dessus
Masse inertielle et masse gravitationnelle
Conservation de la quantité de mouvement dans l'ISS
Pour aller plus loin : le boson de Higgs explique la masse des particules.
Mesure du temps et oscillateur, amortissement
Travail d’une force.
Force conservative ; énergie potentielle. Forces non conservatives : exemple des frottements. Énergie mécanique. Étude énergétique des oscillations libres d’un système
mécanique. Dissipation d’énergie. Définition du temps atomique.
Invariance de la vitesse de la lumière et caractère relatif
du temps. Postulat d’Einstein. Tests expérimentaux de l’invariance
de la vitesse de la lumière. Notion d’événement. Temps propre. Dilatation des durées. Preuves expérimentales.
dilatation du temps, contraction des distances et désynchronisation des horloges
Temps et évolution chimique : cinétique et catalyse
Réactions lentes, rapides ; durée d'une réaction
chimique. Facteurs cinétiques. Évolution d'une quantité de matière
au cours du temps. Temps de demi-réaction. Catalyse homogène, hétérogène et enzymatique.
Chiralité : définition, approche historique. Représentation de Cram.
Carbone asymétrique.
Chiralité des acides α-aminés. Énantiomérie, mélange racémique, diastéréoisomérie
(Z/E, deux atomes de carbone asymétriques). Conformation : rotation autour d’une liaison simple ;
conformation la plus stable. Formule topologique des molécules organiques. Propriétés biologiques et stéréoisomérie.
Aspect macroscopique : Modification de chaîne, modification de groupe
caractéristique. Grandes catégories de réactions en chimie organique :
substitution, addition, élimination. Aspect microscopique : Liaison polarisée, site donneur et site accepteur de
doublet d’électrons. Interaction entre des sites donneurs et accepteurs de
doublet d'électrons ; représentation du mouvement d’un
doublet d’électrons à l’aide d’une flèche courbe lors d’une
étape d’un mécanisme réactionnel.
Le pH : définition, mesure. Théorie de Brönsted : acides faibles, bases faibles ;
notion d’équilibre ; couple acide-base ; constante
d’acidité Ka. Échelle des pKa dans l’eau, produit ionique
de l’eau ; domaines de prédominance (cas des acides
carboxyliques, des amines, des acides α-aminés). Réactions quasi-totales en faveur des produits : acide fort, base forte dans l’eau ; mélange d’un acide fort et d’une base forte dans l’eau. Réaction entre un acide fort et une base forte : aspect
thermique de la réaction. Sécurité. Contrôle du pH : solution tampon ; rôle en milieu
biologique.
Transferts d'énergie entre systèmes macroscopiques
Constante d’Avogadro. Notions de système et d’énergie interne. Interprétation
microscopique. Capacité thermique. Transferts thermiques : conduction, convection, rayonnement. Flux thermique. Résistance thermique. Notion d’irréversibilité. Bilans d’énergie.
D'où vient la confusion entre température et chaleur ?
Transferts quantiques d'énergie
Émission et absorption quantiques. Émission stimulée et amplification d’une onde lumineuse. Oscillateur optique : principe du laser. Transitions d’énergie : électroniques, vibratoires.
Photon et onde lumineuse. Particule matérielle et onde de matière ; relation de de
Broglie. Interférences photon par photon, particule de matière par
particule de matière.
Économiser les ressources et respecter l'environnement
Enjeux énergétiques
Nouvelles chaînes énergétiques. Économies d’énergie. Chimie durable : économie d’atomes ; limitation des déchets ; agro ressources ; chimie douce ; choix des solvants ; recyclage. Valorisation du dioxyde de carbone.
Une conférence de Paul Anastas en personne
Contrôle de la qualité par dosage
Dosages par étalonnage : spectrophotométrie ; loi de Beer-Lambert ; conductimétrie ; explication qualitative de la loi de
Kohlrausch, par analogie avec la loi de Beer-Lambert. Dosages par titrage direct. Réaction support de titrage ; caractère quantitatif. Équivalence dans un titrage ; repérage de l'équivalence
pour un titrage pH-métrique, conductimétrique et par
utilisation d’un indicateur de fin de réaction.
Qu'est-ce qu'un dosage ?
KESKun dosage.pptx
Animation : Le dosage pH-métrique : utile pour comparer les indicateurs et illustrer l'effet de l'addition d'eau distillée sur le déroulement du dosage.
Protocole de synthèse organique : identification des réactifs, du solvant, du catalyseur, des
produits ; détermination des quantités des espèces mises en jeu,
du réactif limitant ; choix des paramètres expérimentaux : température,
solvant, durée de la réaction, pH ; choix du montage, de la technique de purification, de
l’analyse du produit ; calcul d’un rendement ; aspects liés à la sécurité ; coûts.
Sélectivité en chimie organique
Composé polyfonctionnel : réactif chimiosélectif,
protection de fonctions.
Images numériques Caractéristiques d’une image numérique : pixellisation,
codage RVB et niveaux de gris. Signal analogique et signal numérique Conversion d’un signal analogique en signal numérique.
Échantillonnage ; quantification ; numérisation. Procédés physiques de transmission Propagation libre et propagation guidée.
Transmission : par câble ; par fibre optique : notion de mode ; transmission hertzienne. Débit binaire.
Atténuations. Stockage optique Écriture et lecture des données sur un disque optique.
Capacités de stockage.
