1ère STL - Mesure et Instrumentation : Bienvenue

Voici une activité autour du cosmodétecteur qui s'inscrit dans le programme "Mesure et Instrumentation" en 1ère STL. Contactez-moi si vous souhaitez les fichiers avec corrigé (jean-christian.bureau@ac-toulouse.fr).

LE COSMODETECTEUR : UN EXEMPLE DE CHAÎNE DE MESURE

Enseignement : 1ère STL – Mesures et instrumentation

Thème : Instrumentation : Instruments de mesure, chaîne de mesure numérique

Notions et contenus :

- Capteur et principe physique associé. Chaîne de traitement de l’information.

- Utilisation des appareils de mesure. Choix des appareils. Etalonnage.

Compétences :  

- Associer la mesure d’une grandeur au principe physique d’un capteur.

- Identifier les éléments de la chaîne de mesure.

- Utiliser l’appareil, à l’aide d’une documentation, dans le cadre d’un protocole de mesure.

- Effecteur des mesures.

- Réaliser, régler et/ou étalonner les dispositifs expérimentaux dans les conditions de précision correspondant au protocole.

Sources :

  • le film « pêcheurs d’étoiles » sur le détecteur de recherche actuel ANTARES est en ligne sur le site du CNRS Images à l’adresse :

http://videotheque.cnrs.fr/index.php?urlaction=doc&id_doc=1994&rang=1

Ce film permet de développer chez l’élève une culture scientifique et technique et constitue une approche pédagogique de la physique des détecteurs de particules.

  • les documents écrits :
  • cahier pédagogique du cosmodétecteur de Sciences à l’Ecole, téléchargeable à l’adresse :

http://www.sciencesalecole.org/equipements-pedagogiques/materiel-pedagogique-cosmos.html

  • article BUP : « Réalisation d’un détecteur de muons : une approche de physique du XXe siècle au lycée », C. Lagoute, téléchargeable à l’adresse :

http://udppc.asso.fr/paris2007/docactes/2008/301_12032009102128.pdf

Résumé :

Après une introduction à la physique des particules (détecteurs et rayons cosmiques), on présente au travers de documents simples un détecteur de muons afin d’identifier et de comprendre le fonctionnement des différents éléments de sa chaîne de mesure. Les parties suivantes sont consacrées au réglage de l’appareil et à une mesure de flux. On s’intéresse aux réglages des tensions des photomultiplicateurs et des tensions de seuil. L’activité permet aussi d’aborder les notions de bruit et de signal et de réinvestir les notions d’incertitudes de mesures liées à un niveau de confiance donné.

Mots clefs : muon, scintillateur, photomultiplicateur, discriminateur, coïncidence

Académie : TOULOUSE – Auteur : Jean-Christian Bureau

 

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par JEAN-CHRISTIAN BUREAU le 26 juin 2013 à 12:04

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