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Sciences > Physique > Flashcards

Physique Flashcards

1
Q

Interférences d’ondes

A

2 ondes de même fréquence se rencontrent et selon les endroits se combinent quand sont en phase (interférences constructives) où s’annulent (destructives) selon la distance parcourue par chacune en ce point

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Q

Expérience type d’interférences lumineuses

A

Fentes de Young

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3
Q

Principe des fentes de Young

A

Séparent un faisceau lumineux en 2 et fait comme si 2 ondes de même fréquence et partant de points différents se croisaient

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4
Q

Que voit-on avec les fentes de Young

A

Des franges d’interférences avec alternance lumière/ombre

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5
Q

Intérêt de l’expérience des fentes de Young

A

Prouve que la lumière est une onde puisque si on bloque une fente, il va y avoir de la lumière la où c’était sombre

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6
Q

L’onde de la lumière est

A

Électromagnétique

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7
Q

Ambition de la théorie des cordes

A

Être une théorie du tout

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8
Q

Théorie du tout

A

expliquer toute la physique = combiner relativité générale et mécanique quantique

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9
Q

Relativite générale s’occupe de

A

L’ «infiniment» grand

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10
Q

Quantification d’une théorie

A

Utiliser les principes de la mécanique quantique pour transformer une théorie macroscopique «classique» et l’appliquer au microscopique

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11
Q

Le focus de la relativité générale

A

C’est une théorie sur la force de gravité

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12
Q

Théorie du tout et quantification

A

La théorie du tout doit quantifier la relativité générale pour donner une théorie microscopique de la gravité

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13
Q

Autre nom de la théorie du tout

A

La gravité quantique

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14
Q

Les forces fondamentales

A

Gravité
Électromagnétisme
Force nucléaire forte
Force nucléaire faible

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15
Q

Quantification perturbative

A

Simplification de la quantification (sinon on sait pas faire) considérant que tout phénomène correspond à une petite perturbation

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16
Q

Qu’a-t-on su quantifier (mécanique quantique)

A

Toutes les forces sauf la gravité, grâce à la quantification perturbative

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17
Q

Que sont les cordes dans la théorie des cordes

A

Des petits cercles qui représentent les particules, au lieu de points

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18
Q

A-t-on observé la matière noire ?

A

Non

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19
Q

D’où vient l’idée de matière noire

A

Dans les galaxies, la vitesse des corps ne diminuent pas parfaitement avec l’éloignement, il y a donc une masse qui modifie ça.
Cette masse n’est pas une étoile car pas de lumière donc «noire», ni une planète, astéroïde, etc. car beaucoup trop gros

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20
Q

Où est la matière noire

A

Dans un immense halo sphérique autour du disque aplati de chaque galaxie

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21
Q

La relativité générale explique

A

Comment Newton ne marche pas quand les champs gravitationnels sont très très forts

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22
Q

Preuve du Big Bang

A

Le rayonnement cosmologique ou fossile

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23
Q

Trous noirs et matière noire

A

Les trous noirs sont de la matière standard

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24
Q

Explication concurrente à la matière noire

A

Le problème de vitesse dans les galaxies pourraient être expliqué autrement : les lois de Newton seraient modifiées dans les champs gravitationnels très faibles comme Einstein l’a fait dans les très forts

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25
Q

Trou noir : définition et propriété

A

Corps dont la vitesse de libération > vitesse de la lumière (car impossible d’aller plus vite)

Vitesse de libération en sqrt(M/r) donc corps très dense

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26
Q

Trou noir stellaire

A

Étoile en fin de vie qui rapetisse et devient très dense

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27
Q

Ondes P et propriété

  • ex
A

Onde de pression (Pressure) : une compression se propage

Propagation dans les solides, liquides et gaz

Ex : le son

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28
Q

Ondes S

A

Ondes de cisaillement (Shear) : créées par un déplacement latéral

Se propagent que dans les solides

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29
Q

L’élément de charge positif dans le noyau est … et pas …

A

Le proton est dans le noyau (étymologie : premier car on croyait être arrivé au constituant primordial des noyaux d’atomes). Plus léger que l’électron

Le positon est un anti-électron. A tout point identique mais positif. C’est de l’antimatière

30
Q

Positron

A

Anglais pour positon

31
Q

Exemple d’application d’E=mc2 dans le proton et les objets classiques

A

La sommes des masses de ses quarks est toute petite par rapport à la masse du proton, le reste de la masse vient de l’énergie cinétique des quarks et de leurs énergies de liaison. Et cette masse agit comme une «vraie masse»
Vrai aussi pour l’atome mais au niveau des objets classiques, c’est imperceptible

32
Q

A quoi correspond la diagonale dans l’espace-temps

A

On prend les unités seconde et seconde-lumière pour que la diagonale corresponde à la lumière

33
Q

Définition de l’espace à partir de l’espace-temps

A

Tous les événements qui arrivent en même temps

34
Q

Citation de Galilée sur le mouvement

A

«le mouvement est comme rien» = on ne peut pas différencier un mouvement rectiligne uniforme de l’immobilité

35
Q

Point de l’espace-temps

A

Un événement = qqc qui se passe à un moment donné à un endroit donné

36
Q

Transformation de Galilée

A

x’=x-Ut où U est la vitesse entre 2 référentiels en mouvement rectiligne unforme
t’=t

37
Q

Origine de la théorie de la relativité restreinte

A

La lumière a toujours la même vitesse quel que soit le référentiel hors c’est en contradiction avec la transformation de Galilée

38
Q

Remplaçant de la transformation de Galilée

A

Transformation de Lorentz

39
Q

Poincaré et la relativité restreinte

A

Il a découvert que la transformation de Lorentz marche avec la vitesse de la lumière

40
Q

Rapport entre transformations de Lorentz et de Galilée

A

Lorentz revient à Galilée à vitesse basse

41
Q

Dilatation du temps et contraction des distances : principe

A

Il n’y a pas de modification physique des distances, c’est que la distance n’est pas absolue, elle dépend de l’observateur, comme la vitesse

42
Q

Qu’est-ce qui est relatif en relativité restreinte

A

Vitesse, distance, durée et simultanéité

43
Q

Paradoxe des jumeaux

A

Un jumeau qui part dans l’espace à très haute vitesse et qui revient sera plus jeune que son jumeau qui est resté sur Terre
Mais le mouvement n’est pas rectiligne uniforme car changement de direction

44
Q

Qu’est-ce qui déforme l’espace-temps

A

La matière

45
Q

Métrique dans l’espace-temps

A

Ensemble des coefficients locaux qui permettent de calculer les distances selon un Pythagore généraliser : sqrt(coeff1x2 + coeff2y2)

46
Q

La métrique dans l’espace-temps dépend de

A

La masse des objets présents

47
Q

Expansion de l’univers

A

Non parce que les objets de déplacent les uns par rapport aux autres mais parce que les distances entre eux augmentent avec le facteur d’échelle
L’univers ne s’étend pas dans qqc

48
Q

Le facteur d’échelle de l’univers

A

Si on suppose que l’univers est le même dans toutes les dimensions, on peut écrire Pythagore généralisé en D=alpha.sqrt()
Si on suppose l’univers uniforme, il n’y a qu’un alpha

49
Q

C’est quoi un nuage

A

De l’eau qui est redevenue liquide avec la baisse de la température avec l’altitude et qui forme des minuscules gouttelettes qui flottent

50
Q

Pourquoi on voit les nuages

A

Les minuscules gouttelettes diffusent la lumière (alors que la vapeur, elle, est transparente)

51
Q

Pourquoi on voit la vapeur au-dessus de l’eau qui bout

A

On ne voit pas la vapeur qui est transparente mais l’eau qui refroidit et redevient liquide en minuscules gouttelettes

52
Q

Représentation des états solide, liquide et gazeux d’un corps en fonction de température et pression

A

Diagramme de phase

53
Q

100% d’humidité

A

C’est quand on est au max de la quantité d’eau que l’air peut absorber à la température donnée : au moment où l’eau est à la frontière gaz-liquide sur le diagramme de phase, au moment où le nombre de molécules qui s’évaporent compense le nombre de celles qui se condensent

54
Q

Pourquoi l’eau s’évapore sur une soucoupe

A

Il faut regarder la pression de l’eau seulement et pas de l’air sur l’eau : à la surface, pression = 0 et à cette pression, la température d’ébullition est basse. Au fur et à mesure que l’air se remplit d’eau, la pression due à l’eau augmente jusqu’à l’équilibre

55
Q

Comment on sait qu’on est à 100% d’humidité

A

De la condensation se forme sur les surfaces planes

56
Q

> 100% d’humidité et exemple

A

Possible : l’air est sur-saturé, il va revenir à l’équilibre.
Par exemple, au-dessus d’une bouilloire où l’air se retrouve tout à coup à température ambiante

57
Q

Challenge de la condensation en gouttelettes et solution

A

Plus la courbure est grande, plus il y a de «place» pour les molécules d’eau pour s’évaporer et donc plus la condensation est difficile : le taux d’humidité doit être plus grand (>100%). Et comme les gouttelettes sont très petites au début, courbure immense.
La solution : des particules sur lesquelles l’eau se condense en gouttelettes immédiatement plus grandes qu’elles ne l’auraient été avec le même volume d’eau

58
Q

Aérosol

A

Particule dans l’air

59
Q

La vitesse de la lumière était compatible avec le principe de relativité

A

Oui dans le sens où toute expérience, même impliquant la lumière, donnera les mêmes résultats dans tous les référentiels

60
Q

Formule correcte pour interpréter E=mc2

A

Delta(m) = Delta(E) / c2
Ce qui fait que c’est imperceptible pour nous

61
Q

Année clé d’Einstein

A

1905, son annus mirabilis
Employé à l’Office des brevets suisse, il publie 4 articles déterminants dans 4 sujets différents

62
Q

Application de E=mc2 pour l’atome

A

La masse de l’atome d’hydrogène est moindre que la somme des masses du proton et de l’électron parce qu’en s’associant ils perdent leur énergie potentielle
Mais c’est imperceptible même à l’échelle de l’atome

63
Q

Définition de la masse

A

La quantité d’énergie

64
Q

Gluon

A

Particule élémentaire échangée entre les quarks dans l’interaction forte

65
Q

Composant des protons, etc.

A

Les quarks

66
Q

Masse des neutrons et protons

A

Masses de leurs quarks constituants + énergie cinétique et de liaison qui représente la grande majorité

67
Q

Comment on déclenche la fission nucléaire

A

Il faut lancer un neutron sur un atome d’uranium 235
Comme sa fission génère d’autres neutrons, réaction en chaîne

68
Q

Bombes A vs H

A

A est par fission et permet d’apporter l’énergie nécessaire à la H par fusion

69
Q

Mouvement brownien

A

Modélisation mathématique du mouvement d’une «grosse» particule immergée dans un fluide et qui ne subit que les chocs avec les «petites» molécules du fluide, produisant un mouvement très irrégulier

70
Q

Description du mouvement brownien

A

1- entre 2 chocs, mouvement rectiligne uniforme
2- accéléré par un choc

71
Q

Qu’est-ce qu’Einstein change à Newton

A

Il remplace une force par la courbure de l’espace-temps : une masse n’est pas attirée par une autre mais se rapproche car l’autre a courbé l’espace-temps

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