32 - Simulation de l'effet pulsar
Maquette du radio-télescope de Nançay
(32.PH2)
Cette manipulation illustre différents aspects du programme de Sciences Physiques des classes de 4
ème et 3ème des collèges.Elle peut préparer la visite par une classe de collège de la station de radioastronomie de Nançay, visite organisée par le service d'animation pédagogique de l'observatoire radioastronomique et le CDDP du Cher.
Optique.
une source de lumière monochromatique : le laser
le réseau, spectre d'une lumière monochromatique
la lentille convergente, réfraction de la lumière
les miroirs plan et sphérique, réflexion de la lumière
un récepteur de lumière : le LDR
la diffusion de la lumière : visualisation de pinceaux de rayons lumineux dans la cuve à eau
Electricité.
la chaîne électronique d'alimentation d'un moteur électrique à courant continu
le transformateur
le pont à 4 diodes
le condensateur de lissage
l'ensemble potentiomètre-transistor en suiveur de tension
circuit avec un résistor et un LDR en série
Mécanique.
vitesse de rotation du moteur, fréquence
Ex.A.O.
acquisition de données
Principe.
Un faisceau laser, haché par un disque troué en rotation selon une vitesse réglable, est divisé par un réseau puis 3 des pinceaux rendus parallèles par une lentille convergente, se réfléchissent d'abord sur un miroir plan puis sur un miroir sphérique pour converger en un point de la surface d'un LDR
Ce LDR appartient à un circuit électrique comprenant également un résistor aux bornes duquel un système d'acquisition de données par ordinateur mesure la tension.
Schéma d'ensemble.
Matériel.
Laser 2 mW
Réseau 130 traits/mm, diaphragme, lentille convergente 20
d, miroir plan, miroir sphérique (d'éclairage de microscope), moteur 12 V (de lecteur de cassettes) entraînant un disque trouénoix, tiges, pinces
cuve à eau ( 80 cm de longueur environ )
une pointe de spatule de poudre d'aluminium à verser dans l'eau pour visualiser les pinceaux lumineux par diffusion
une chaîne électronique pour l'alimentation du moteur (transformateur, pont à 4 diodes, condensateur, potentiomètre électronique)
un circuit comprenant un LDR placé dans un tube à essais, un résistor 10
W, une pile 4,5 V, des fils de connexionun micro-ordinateur avec SYSAM d'Eurosmart.
Réglages.
Voies A / D
Voie 0 / nom : signal / couleur : jaune / style : continu / fenêtre : 1 / ampli : 3 / décal : 0 /
mode : AUTO / calibre : -5.12 à +5.12 V.
(la valeur du coefficient ampli est liée à la qualité du réglage de la convergence des faisceaux lumineux sur le LDR).
Acquisition
Réglages acquis. / points : 500 / durée : 4ms / moyenne : 8 /.......
Synchronisation / aucune.
Echelles / Abscisse
Fenêtre1 / Abscisse : T / Echelle X : (sans changement).
EchelleY : manuelle / mini. : -0.05 / maxi. : 1.
Régler la vitesse de rotation du moteur puis provoquer l'acquisition : F 10
(faire plusieurs essais).
Notes
Titre / Commentaires.
F
ichier Enregistrer sous.
Trajet de la lumière
Schéma de la chaîne électronique pour l'alimentation du moteur.
