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Cristaux quantiques : Pourquoi l'hélium solide devient plus rigide quand il coule ?
/ Département de Physique, ENS Lyon CultureSciences-Physique, Catherine Simand
/ 13-10-2010
/ Unisciel
Balibar Sébastien
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Une conférence de Sébastien Balibar, chercheur au Laboratoire de Physique Statistique
de l'École Normale Supérieure de Paris, présentée dans le cadre des séminaires du département de physique
de l'École Normale Supérieure de Lyon. Sébastien Balibar évoque de nombreux aspects de
la physique de l'hélium liquide (normal ou superfluide) et solide. Il présente quelques propriétés surprenantes des cristaux d'hélium 4, comme
la supersolidité. Mot(s) clés libre(s) : hélium, hélium liquide, superfluide, superfluidité, hélium solide, supersolidité, supersolide, basses températures
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La superfluidité
/ Mission 2000 en France
/ 10-08-2000
/ Canal-U - OAI Archive
BALIBAR Sébastien
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"Peut-on voir au moins une propriété quantique de la matière à l'oeil nu ? Oui, il suffit de regarder de l'hélium liquide à suffisamment basse température. Je montrerai un liquide qui cesse de bouillir, jaillit en fontaine lorsqu'on le chauffe, s'écoule sans viscosité hors des récipients où l'on tente de l'enfermer (d'où son nom de " superfluide ")... J'expliquerai ensuite comment ces propriétés surprenantes ont été associées au comportement collectif quantique des atomes, un phénomène connu sous le nom de " Condensation de Bose-Einstein ". Les différents états de la matière correspondent à différents degrés d'ordre ou de désordre. Lorsqu'un liquide cristallise, par exemple, c'est la position des atomes dans l'espace qui s'ordonne. Lorsqu'un fluide devient superfluide c'est leurs mouvements qui deviennent collectifs. De même qu'un superfluide coule sans viscosité, un supraconducteur conduit l'électricité sans résistance. La superfluidité est semblable à la supraconductivité des métaux. Connue depuis 1937 dans l'hélium, la superfluidité a été découverte en 1999 dans différentes vapeurs alcalines. Nous verrons que la rotation d'un superfluide est très particulière, parce que quantifiée. Dans l'hélium comme dans le rubidium, nous montrerons des images de tourbillons quantiques où la vitesse du fluide est reliée à la constante de Planck. Pour conclure, nous décrirons comment la superfluidité peut servir à mesurer la rotation de la terre, et pourquoi l'on pense que l'intérieur des étoiles à neutrons est superfluide." Mot(s) clés libre(s) : basse température, condensation de Bose-Einstein, conductivité thermique, écoulement d'un liquide, état de la matière, fluide, hélium, mécanique des fluides, mécanique quantique, supraconductivité, tourbillon, viscosité
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Comment rassembler des jets d’eau ?
/ SEMM Lille1, UNISCIEL
/ 01-09-2009
/ Canal-U - OAI Archive
BLONDEAU Jean-Marie, BONNEL Bernard, DESTRUN Gérard, MIKOLAJCZYK Bernard
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La tension superficielle de l’eau permet de « coller » en un jet unique des jets d’eau peu éloignés. Mot(s) clés libre(s) : énergie potentielle, physique à main levée, pression, pression dans un liquide, tension superficielle, tpe
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Comment remplir une boîte de lait concentré ?
/ SEMM Lille1, UNISCIEL
/ 01-09-2009
/ Canal-U - OAI Archive
BLONDEAU Jean-Marie, BONNEL Bernard, DESTRUN Gérard, MIKOLAJCZYK Bernard
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Une boîte de lait concentré vide peut servir à montrer que la pression dans un liquide augmente avec la profondeur. Mot(s) clés libre(s) : physique à main levée, pression, pression dans un liquide, tpe
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Inversion de liquides
/ SEMM Lille1, UNISCIEL
/ 01-03-2010
/ Canal-U - OAI Archive
BLONDEAU Jean-Marie, BONNEL Bernard, DESTRUN Gérard, MIKOLAJCZYK Bernard
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Cette expérience montre un liquide remontant sous l’effet de la poussée d’Archimède au milieu d’un autre liquide auquel il n’est pas miscible. Mot(s) clés libre(s) : densité, masse volumique, poussée d'Archimède, pression, pression atmosphérique, pression dans un liquide, surface minimale, tension superficielle, tpe
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Le niveau à eau
/ SEMM Lille1, UNISCIEL
/ 01-09-2009
/ Canal-U - OAI Archive
BLONDEAU Jean-Marie, BONNEL Bernard, DESTRUN Gérard, MIKOLAJCZYK Bernard
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On montre, avec un simple tuyau rempli d’eau, que le niveau de l’eau est le même dans les parties ouvertes à l’air libre de récipients reliés par une colonne de liquide ininterrompue. Mot(s) clés libre(s) : physique à main levée, pression, pression dans un liquide, tpe, vases communicants
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Le siphon
/ SEMM Lille1, UNISCIEL
/ 01-09-2009
/ Canal-U - OAI Archive
BLONDEAU Jean-Marie, BONNEL Bernard, DESTRUN Gérard, MIKOLAJCZYK Bernard
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Un siphon permet d’extraire par le haut un liquide pour le faire passer d’un récipient supérieur à un récipient inférieur. Mot(s) clés libre(s) : physique à main levée, pression, pression atmosphérique, pression dans un liquide, tpe
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L’air ce n’est pas rien
/ SEMM Lille1, UNISCIEL
/ 01-03-2010
/ Canal-U - OAI Archive
BLONDEAU Jean-Marie, BONNEL Bernard, DESTRUN Gérard, MIKOLAJCZYK Bernard
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On montre au moyen de deux verres que l’air est invisible mais qu’il occupe un volume. Mot(s) clés libre(s) : air, densité, masse volumique, pression, pression atmosphérique, pression dans un liquide, tpe, vide
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L’eau est arrêtée par le papier
/ SEMM Lille1, UNISCIEL
/ 01-09-2009
/ Canal-U - OAI Archive
BLONDEAU Jean-Marie, BONNEL Bernard, DESTRUN Gérard, MIKOLAJCZYK Bernard
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Il suffit d’un verre et d’une carte postale pour montrer l’existence de la pression atmos-phérique. Mot(s) clés libre(s) : physique à main levée, pression, pression atmosphérique, pression dans un liquide, tpe
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Prévoir où sortent les bulles
/ SEMM Lille1, UNISCIEL
/ 01-09-2009
/ Canal-U - OAI Archive
BLONDEAU Jean-Marie, BONNEL Bernard, DESTRUN Gérard, MIKOLAJCZYK Bernard
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En soufflant avec des pailles dans deux colonnes de liquide en même temps, on peut montrer que la pression dans un liquide dépend de la hauteur du liquide et de sa masse volumique. Mot(s) clés libre(s) : densité, masse volumique, physique à main levée, pression, pression dans un liquide, tpe
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