Les grandeurs, les dimensions des objets de l'Univers. Les puissances de dix

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    03-Apr-2015

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<ul><li> Page 1 </li> <li> Les grandeurs, les dimensions des objets de l'Univers. Les puissances de dix </li> <li> Page 2 </li> <li> Objets de dimension subatomique les quarks 10 -15 mtre = 1 femtomtre = 0,000 000 000 000 001m C'est la taille des protons et des neutrons. Ces particules du noyau atomique sont elles mme composes chacune de 3 quarks qui sont les particules lmentaires. Les quarks sont considrs comme ponctuels. Le proton et le neutron sont forms de lassociation de 3 quarks QuarkFraction de charge Down d-1/3 Up u+2/3 Strange s-1/3 Charmed c+2/3 Bottom b-1/3 Top t+2/3 </li> <li> Page 3 </li> <li> 10 -10 m = 100 picomtres Ordre de grandeur des atomes : de 150 300 pm de rayon (anciennement les physiciens nommaient la distance de 100 pm = 1 Angstrm) Pourquoi le dessin ci-dessus est-il est une reprsentation nave ? Objets de dimension atomiques </li> <li> Page 4 </li> <li> Objets de taille nanomtrique 10 -9 mtre = 1nanomtre (nm) = 0, 000 000 001 m Largeur de la double hlice d' A.D.N. Le moteur ci-dessous peut tourner 30 t/s sous leffet dun champ lectrique. Le rotor est accroch sur un nanotube de carbone de 3nm de diamtre ( University of California, Berkeley 2003) EXERCICES: Pourquoi parle-t-on de nanotechnologies pour dsigner des techniques avances de fabrication en micro-mcanique ou en micro-biologie ? La longueur donde de la lumire visible est situe entre 400 nm (violet) et 800 nm (rouge), pourquoi ne peut-on pas visualiser des objets nanomtriques avec un microscope optique? 2 nm 500 nm </li> <li> Page 5 </li> <li> 10 -7 mtre = 0,1 micromtre Objets de taille microscopique vus au microscope lectronique Dtail dune partie dun animal que vous connaissez bien ! </li> <li> Page 6 </li> <li> Objets de taille microscopique vus au microscope lectronique 10 -6 mtre = 1 micromtre = 1m Dtail agrandie 10 fois par rapport la photographie prcdente dune partie dun animal que vous connaissez bien ! </li> <li> Page 7 </li> <li> 10 -5 mtre = 10 m Entre des facettes se trouvent des cils qui donnent cet animal des informations tactiles Les facettes sont des capteurs de lumire dans le domaine du visible et de lultraviolet (Longueur donde de la lumire visible entre 0,4 et 0,8 m ; ultraviolet &lt; 0,4 m) Objets de taille microscopique vus au microscope lectronique </li> <li> Page 8 </li> <li> 10 -4 mtre = 100 m Loeil de cet animal est compos de centaines dyeux plus petits. Chaque facette est une petite lentille tapisse de cellules sensibles la lumire. Objets de taille microscopique vus au microscope lectronique </li> <li> Page 9 </li> <li> Objets de taille microscopique vus au microscope optique 10 -3 mtre = 0,001 mtre = 1 mm Loeil de cet animal est compos de centaines de facettes </li> <li> Page 10 </li> <li> Objets macroscopiques * 10 -2 mtre = 1cm = 0,01 mtre * macroscopique= qui peut tre vu lil nu. </li> <li> Page 11 </li> <li> Objets macroscopiques 10 -1 mtre = 0,1 mtre </li> <li> Page 12 </li> <li> 10 0 mtre = 1 mtre Objets macroscopiques </li> <li> Page 13 </li> <li> 10 1 mtres = 10 mtres Objets macroscopiques </li> <li> Page 14 </li> <li> 10 2 mtres = 100 mtres Objets macroscopiques </li> <li> Page 15 </li> <li> 10 4 mtres = 10 km Une vue du C.E.R.N. o, aprs le LEP, se trouve en construction: le LHC ( Large Hadron Collider fin prvue en 2007) 10 km 10 km LEP LHC Objets macroscopiques vue arienne </li> <li> Page 16 </li> <li> LHC Objets macroscopiques Image prise par un satellite 10 5 mtres = 100 km Echelle : Dpartement/ Rgion </li> <li> Page 17 </li> <li> LHC Objets macroscopiques Image prise par un satellite 10 6 mtres = 1 000 km Echelle : Pays </li> <li> Page 18 </li> <li> Rayon de la Terre : environ: 6,4 x10 6 mtres ( Rayon quatorial 6 378 km ) 10 7 mtres = 10 000 km Echelle : Continent 10 000 km EXERCICE: Combien mesure la circonfrence de la Terre lquateur en km? Commentez la dfinition historique du mtre comme la dix-millionime partie du quart du mridien terrestre ( ARAGO XVIIIme sicle) La Terre plante du systme solaire </li> <li> Page 19 </li> <li> Le couple Terre-Lune dans le systme solaire 10 9 mtres = 1 000 000 km La Lune en orbite elliptique autour de la Terre. La Lune est situe environ 385000 km de la terre </li> <li> Page 20 </li> <li> Le systme solaire 10 13 mtres = 10 000 000 000 km Le systme solaire. Seule lorbite de Pluton, qui na plus le titre de plante, est hors de l'image. Utilisation de distances exprimes en unit astronomique (u.a) </li> <li> Page 21 </li> <li> La banlieue du systme solaire ceinture de Kuiper et Nuage de Oort 10 16 mtres 10 16 mtres = 100 000 000 000 km Notre systme solaire est entour dun halo de matire sombre. Des milliards dobjets de quelques mtres plusieurs centaines de km de diamtre gravitent trs lentement autour du soleil avec des trajectoires chaotiques. ( Certains dentre eux sont des comtes.) Utilisation de distances exprimes en anne lumire (a.l) </li> <li> Page 22 </li> <li> Notre galaxie (du grec galaktos ) 10 20 mtres = 100 000 000 000 000 000 km Notre galaxie : La Voie Lacte Soleil 10 20 mtres C </li> <li> Page 23 </li> <li> Notre Univers proche : un amas de galaxies 10 23 m Si nous nous trouvions plus de dix millions d'annes de lumire de la Terre, nous verrions peu prs ceci : notre galaxie au milieu dun amas de galaxies. (Image prise par le satellite Hubble.) 10 23 m Le diaporama provient en partie du CERN, (http://microcosm.web.cern.ch/microcosm/P10/english/welcome.html) certaines images ont t changes ou ajoutes (micromoteur de 500nm de Berkeley, galaxies : NASA, orbites du systeme solaire CELESTIA...)http://microcosm.web.cern.ch/microcosm/P10/english/welcome.html </li> </ul>