Terminale S : Bienvenue

Deux activités autour du cosmodétecteur dédiées aux élèves de Terminale S sont présentées dans cette rubrique.  Contactez-moi si vous souhaitez les fichiers avec correction (jean-christian.bureau@ac-toulouse.fr).

ACTIVITE : INTRODUCTION AUX DETECTEURS DE PARTICULES 

Thème : Observer - Ondes et particules

Notions et contenus : détecteur de particules élémentaires

Compétence : extraire et exploiter des informations sur 

- des sources d’ondes et de particules et leurs utilisations ;

- un dispositif de détection.

Sources :

  • le film « pêcheurs d’étoiles » sur le détecteur 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

  • 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 :

L’analyse d’un film sur le détecteur de recherche actuel ANTARES permet de développer une culture scientifique et technique chez l’élève (thème : Créer et innover). La présentation à travers des documents simples d’un détecteur pédagogique appelé cosmodétecteur permet, d’une part de montrer que les principes fondamentaux de fonctionnement sont les mêmes pour les deux détecteurs, et d’autre part que les notions de bruit et de signal (thème : Mesures et incertitudes -  erreurs et notions associées) dépendent du détecteur considéré. L’activité permet aussi d’exprimer un résultat de mesure avec une incertitude de mesure liée à un niveau de confiance donné (thème : Mesures et Incertitudes – Expression et acceptabilité d’un résultat).

Mots clefs : neutrino, muon, scintillateur, effet Cerenkov, photomultiplicateur

Académie : TOULOUSE – Auteur : Jean-Christian Bureau

 

ACTIVITE : DUREE DE VIE MOYENNE DU MUON 

Thème : Comprendre : lois et modèles – Temps, mouvement et évolution

Notions et contenus : Temps et relativité restreinte

Compétences : 

- Définir la notion de temps propre ;

- exploiter la relation entre durée propre et durée mesurée ;

- extraire et exploiter des informations relatives à une situation concrète où le caractère relatif du temps est à prendre en compte.

Source : cahier pédagogique du cosmodétecteur de Sciences à l’Ecole, téléchargeable à l’adresse : http://www.sciencesalecole.org/equipements-pedagogiques/materiel-pedagogique-cosmos.html

Résumé :

Après avoir expliqué le principe de mesure, on traite une série statistique par ajustement avec un modèle exponentiel pour déterminer la durée de vie moyenne du muon. Le phénomène relativiste de dilatation des durées est ensuite mis en évidence. La lecture préalable des documents 2 et 3 de l’activité « Introduction aux détecteurs de particules » est préférable.

Mots clefs : muon, scintillateur, durée de vie, photomultiplicateur

Académie : TOULOUSE - Auteur : Jean-Christian Bureau

 

 

 

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par JEAN-CHRISTIAN BUREAU le 26 juin 2013 à 18:43

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