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Etude des réseaux de diffraction
/ SILLAGES
/ 19-01-2010
/ Unisciel
Granier Olivier
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Un réseau est constitué par la répétition périodique d’un motif diffractant, comme par exemple une fente. Les interférences entre les rayons issus des nombreux motifs successifs privilégient alors précisément certaines directions dans lesquelles l’énergie lumineuse est envoyée. Ce chapitre traite de la diffraction de la lumière par un réseau ainsi que de ses applications. Mot(s) clés libre(s) : ondes lumineuses, diffraction, réseau, réseau par transmission, fente, réseau en réflexion, formule des réseaux
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Interférences non localisées - Diffraction de la lumière
/ SILLAGES
/ 27-07-2011
/ Unisciel
Granier Olivier
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Ce TP sur les phénomènes d'interférences et de diffraction traite d'abord des interférences non localisées (fentes d'Young), puis aborde la diffraction à l'infini (fentes fines, ouverture rectangulaire, ouverture circulaire, fentes et trous d'Young). Mot(s) clés libre(s) : diffraction, interférences, laser, lentilles
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Les cristaux et les quasi-cristaux
/ Mission 2000 en France
/ 09-08-2000
/ Canal-U - OAI Archive
GRATIAS Denis
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"Un ""cristal"" est un solide dont les atomes se répartissent de façon triplement périodique dans l'espace. A cette définition, datant du début du siècle, l'Union Internationale de Cristallographie (IUCr) a ajouté en 1991, celle de ""cristal apériodique"", solide sans périodicité tri-dimensionnelle mais présentant un spectre de diffraction essentiellement discret. Ce sont les phases incommensurables, dont le premier exemple fut découvert en 1936 par Jonhson et Linde, et les quasicristaux découverts en 1982 par Dany Scechtman. Ces nouveaux venus ont bouleversé le paysage de la cristallographie conduisant à la quasicristallographie. La cristallographie s'appuie sur la notion de symétrie c'est-à-dire d'invariance. Celle-ci se rencontre en physique dans de multiples contextes. De la simple invariance géométrique de superposition d'un objet sur lui-même à la définition des grandeurs premières d'un système mécanique ou celle de la forme d'une équation d'état, la symétrie est la traduction rationnelle des redondances de la nature qui en permet une description minimale, nécessaire nulle part mais utile partout. La cristallographie utilise l'expression la plus élémentaire de la symétrie, celle immédiatement visuelle de la géométrie dont les éléments sont les isométries de l'espace euclidien, l'inversion, la rotation, la réflexion dans un miroir, auxquelles s'ajoute, un cristal idéal étant supposé infini, la translation dans l'espace. Déplacer le cristal d'un nombre entier de fois l'une quelconque de ses périodes revient à le superposer exactement ; c'est une opération d'invariance. " Mot(s) clés libre(s) : cristallographie, diffraction, invariance, maille élémentaire, périodicité, quasi-cristal, science des matériaux, structure cristalline, symétrie, translation
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Images du ciel : la quête de la finesse
/ UTLS - la suite
/ 20-07-2001
/ Canal-U - OAI Archive
LENA Pierre
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Discerner des taches à la surface du Soleil, des anneaux autour du disque de Saturne ou des satellites autour de Jupiter, résoudre en poudre de mille étoiles le sillon de la Voie lactée ou les taches laiteuses des nébuleuses, autant de révolutions du passé, qui furent dues au progrès des instruments astronomiques. Avec Galilée et ses successeurs, ces révolutions de l'observation fondèrent l'astronomie moderne, dont nous pouvons avec bonheur parcourir le spectaculaire livre d'images. Mais cette longue histoire n'est pas terminée et, en ce début de XXIème siècle, les défis rencontrés par l'observation fine des objets célestes ne sont pas minces. C'est en 1995 qu'est découverte la première planète extrasolaire, comparable à Jupiter, mais c'est aujourd'hui une cinquantaine de ces objets qui sont connus, en orbite autour d'étoiles proches du Soleil. En faire l'image et discerner un jour les détails de leur surface - continents, océans, volcans, voire traces de vie végétale-, n'est plus un rêve absurde. De la surface d'autres étoiles, avec ses taches, du coeur de galaxies ou bien de tant d'autres objets, les télescopes d'aujourd'hui et de demain vont donner des images plus riches encore que celles du télescope spatial Hubble. Qu'il s'agisse de son successeur le NGST, qui sera lancé en 2006, du très grand télescope européen VLT désormais opérationnel, de l'interféromètre ALMA qui couvrira une centaine de kilomètres carrés sur l'altiplano chilien ou de bien d'autres instruments, toutes les ressources de la physique, de la technologie, de l'informatique et de l'optique sont mobilisées pour affiner la vue des astronomes. Car l'art de l'observation est celui de faire parler la lumière, d'extraire toute l'information qu'elle transporte. On dit souvent des images astronomiques qu'elles font rêver : nous tenterons de faire partager ce rêve, les réalités qu'il nous dévoile, mais aussi la pure beauté qui s'en dégage. Mot(s) clés libre(s) : astre, astronomie, atmosphère, diffraction de la lumière, étoile, image astronomique, objet céleste, observation du ciel, optique, planète, télescope, univers
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Regards sur les atomes (1991)
/ Alexis MARTINET, Institut de Cinématographie Scientifique, C.N.R.S Images
/ 01-01-1991
/ Canal-U - OAI Archive
MARTINET Alexis
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Essai de littérature-fiction, prenant la forme d'un conte fantastique, sur la microscopie électronique à transmission. Préambule à une discussion, par exemple lors de journées portes ouvertes, il donne des éléments de la physique impliquée dans ce domaine à partir de situations familières rencontrées dans la nature : ordre, désordre, diffraction d'ondes de surface par un réseau, défauts, cartographie chimique, visualisation de colonnes atomiques individuelles.GénériqueAuteur-Réalisateur : Alexis MARTINET Auteur scientifique : Bernard JOUFFREY Co-Producteurs : Institut de cinématographie scientifique CNRS Audiovisuel (actuellement CNRS Images/media) Diffuseurs : - Institut de cinématographie scientifique (ics@cnrs-bellevue.fr) - et CNRS Diffusion, vidéothèque, photothèque (videotheque@cnrs-bellevue.fr) Mot(s) clés libre(s) : cartographie, défauts, désordre, diffraction, électronique, microscopie, ondes, ordre, réseau, surface, transmission, visualisation
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Fenêtres sur l'Univers
/ Observatoire de Paris
/ 02-09-2008
/ Unisciel
Mosser Benoît, Theureau Gilles, Gerbaldi Michèle
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Le cours en ligne "Fenêtres sur l'Univers" est conçu pour l'accompagnement et l'approfondissement de notions d'astronomie et d'astrophysique. Il reste très proche de la physique, en privilégiant l'outil physique pour comprendre comment fonctionnent les concepts et les objets astronomiques.
Le cours comporte 4 chapitres
- Distance et temps : Se repérer, dans le temps comme dans l'espace, est à la base de toute bonne astrophysique. Il suffit, pour s'en convaincre, de penser à l'étape première de l'analyse d'un problème mécanique : la nécessaire identification d'un référentiel, càd d'un solide sur lequel appuyer l'étude, muni d'une horloge fiable et précise. Ce référentiel s'accompagne d'un repère, qui doit permettre des mesures précises. Ce chapitre aborde ainsi les mesures de temps et d'espace qui serviront à définir le cadre de travail de toute l'astronomie.
- Masse : Comment "peser" l'Univers et ses objets ? Ce chapitre aborde les droits et devoirs de l'interaction gravitationnelle, qui régit l'Univers à toute échelle, et répond lorsque c'est possible à la question pesée... euh, posée.
- Température : Sous le terme de température sont rassemblés les phénomènes énergétiques responsables et constitutifs du rayonnement d'un objet de l'Univers. Le lien entre la thématique astrophysique et la microphysique apporte la lumière. Et la température est toujours en embuscade, via le gaz parfait, via le corps noir, pour régenter les lois physiques.
- Instrumentation : L'astrophysique d'aujourd'hui s'appuie sur des outils instrumentaux de pointe.
Le but de ce chapitre est de parcourir quelques-uns des grands principes instrumentaux, qui permettent de comprendre le fonctionnement d'une chaîne de collecte du signal, en décortiquant les informations spatiale, spectrale, temporelle... présentes dans les signaux ténus observés. Mot(s) clés libre(s) : astronomie, temps, distance, mesure, triangulation, échelle des distances, gravitation, Newton, dynamique, binarité, exoplanètes, lois de Kepler, systèmes binaires, marées, problème à N corps, température, étoile, luminosité, magnitude, évolution stellaire, effet Doppler, corps noir, classification spectrale, diagramme Hertzsprung-Russell, instrumentation, optique, diffraction, interférence, spectrométrie, miroir, télescope, monture, astrométrie, photométrie, imagerie, spectro-imagerie, détecteur, CCD, bruit, signal, Fourier, caméra, optique adaptative, chaîne de mesure, traitement du signal
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Fondamentaux de l'observation astronomique
/ Observatoire de Paris
/ 02-09-2008
/ Unisciel
Mosser Benoît
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sous-chapitre du cours "Fenêtres sur l'Univers"
Le sous-chapitre Outils reprend quelques grandes lignes de l'optique géométrique et de l'optique physique, dans une approche clairement astrophysique (les objets sont p.ex. vraiment à l'infini !), nécessaires à la compréhension de la formation des images en astrophysique. Mot(s) clés libre(s) : astronomie, astrophysique, instrumentation, optique, diffraction, interférence, miroir, télescope, monture
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Instrumentation
/ Observatoire de Paris
/ 02-09-2008
/ Unisciel
Mosser Benoît
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Quatrième chapitre du cours "Fenêtres sur l'Univers"
L'astrophysique d'aujourd'hui s'appuie sur des outils instrumentaux de pointe.
Le but de ce chapitre est de parcourir quelques-uns des grands principes instrumentaux, qui permettent de mesurer les informations spatiale, spectrale, temporelle... présentes dans les signaux astrophysiques. Il montre comment recueillir, décortiquer, investiguer, redresser et interpréter ces derniers. Mot(s) clés libre(s) : astronomie, astrophysique, instrumentation, optique, diffraction, interférence, spectrométrie, miroir, télescope, monture, astrométrie, photométrie, imagerie, spectro-imagerie, détecteur, CCD, bruit, signal, Fourier, caméra, optique adaptative, chaîne de mesure, traitement du signal
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Techniques et instruments
/ Observatoire de Paris
/ 02-09-2008
/ Unisciel
Mosser Benoît
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sous-chapitre du cours "Fenêtres sur l'Univers"
Ce sous-chapitre se propose de développer divers principes instrumentaux, et de découvrir quelques instruments, plus en détail que dans les chapitres précédents, mais donc aussi avec un plus grand niveau de difficulté.
- Observer avec une caméra CCD : Quelques éléments simples pour montrer comment fonctionne l'observation avec une CCD.
- Optique adaptative : Ou comment, tel un carrossier, débosseler l'atmosphère pour obtenir des fronts d'onde bien plans et des images bien nettes.
- Observations dans le domaine thermique : Dans ce domaine de longueur d'onde, l'acquisition d'un signal suppose la correction de diverses signatures thermiques le plus souvent bien plus importantes que le signal astrophysique (contribution instrumentale, fond de ciel...).
- Spectrométrie par TF : Comprendre le principe et le fonctionnement d'un spectromètre par transformée de Fourier. Mot(s) clés libre(s) : astronomie, astrophysique, instrumentation, optique, diffraction, interférence, spectrométrie, imagerie, détecteur, CCD, bruit, signal, Fourier, caméra, optique adaptative, chaîne de mesure, traitement du signal
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Analyse d'images par traitement de Fourier optique
/ Ecole Centrale de Paris, Laboratoire de Physique Experimentale (LPE) - ECP
/ 01-05-2009
/ Canal-U - OAI Archive
ORTALO Jérémie, GAUFRÉS Etienne, FOULET Gloria
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Montage expérimental dans lequel est visualisé le spectre d'une image au niveau du plan de Fourier. Deux exemples de traitements d'images sont présentés : le floutage et le démultiplexage.Vidéo issue du projet VideoManip dont l'objectif est la réalisation de courtes séquences filmées, montrant des expériences réelles, qui seraient à la fois trop complexes pour être montées et montrées en amphi, et pas assez riches d'enseignement pour justifier un TP de plusieurs heures. Les sciences de l'ingénieur consistent à utiliser un phénomène physique pour construire un objet répondant à un besoin donné. Cela suppose de la part des scientifiques, des (futurs) ingénieurs et des (futurs) enseignants qui les forme(ro)nt une connaissance assez intime des phénomènes physiques exploitables. Dans le processus d'acquisition de cette connaissance, rien ne remplace la confrontation directe au phénomène étudié au travers de l'expérimentation. La "manip de cours" ou "manip d'amphi" (expérimentation par le professeur pendant le cours magistral) permet de confronter immédiatement les étudiants au phénomène étudié sans avoir à attendre qu'ils aient acquis suffisamment de compétence pour pouvoir manipuler eux-mêmes. Ce genre d'illustration représente un investissement important, tant pour la mise en place de l'expérimentation elle-même que pour celle des dispositifs annexes permettant de la faire visualiser par un grand auditoire. Mot(s) clés libre(s) : démultiplexage, diffraction, floutage, optique de Fourier, traitement d'images, transformée de Fourier
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