Expérience 4
ETAPE 1
Cette expérience consistait à rendre un objet invisible ou un Homme, dans le domaine des infrarouges car nous n'y arrivions pas dans le domaine visible, c'est-à-dire compris entre 400 nm et 800 nm. De plus, cette expérience nous faisait un rappel de notre idée de départ, les ondes électromagnétiques.
Tout d'abord, nous avons calculé à l'aide de la loi de Wien, quand est ce qu'une température diffuse une longueur d'onde maximale de 800 nm, c'est-à-dire la longueur d'onde d'un objet ne diffusant pas d'infrarouge:
La loi de Wien:
λ max = 2.89*10^6
ϴ + 273
Ꝋ = 2,89.10^6 – 273 = 3339 °C
800
Puis, quand est-ce qu'une température diffuse une longueur d'onde maximale de 400 nm :
Ꝋ = 2,89.10^6 – 273 = 6952° C
800
Ensuite, nous avons calculé la longueur minimale pour diffuser dans le domaine des infrarouges:
Ꝋ = 2,889.10^6 – 273
λmax
2,889.10^6 = λ max
Ꝋ + 273
λ max > 800nm
1 > 800
Ꝋ + 273 2,889.10^6
Ꝋ < 2,889.10^6 – 273
800
Ꝋ < 3338,25°C
Nous avons également calculé la longueur d'onde maximal diffusée pas un Homme (sain de 37°C):
Ꝋ = 2,89.10^6 - 273
λ max
Ꝋ + 273 = 2,89.10^6
λ max
λ max = 2,89.10^6
Ꝋ+ 273
λ max = 2,89.10^6
37+ 273
λ max = 9322nm
Cela nous a permis de faire le schéma suivant:
400 nm
800 nm
ULTRAVIOLET
V I S I B L E
INFRAROUGES
>6952°C>
>3339°C>
ETAPE 2
La fabrication de notre filtre à infrarouges.
Afin de pouvoir voir le monde de l'infrarouge nous avions besoin d'un filtre infrarouge. Seulement ceux-ci coûtent extrêmement chères, alors nous avons décider d'en fabriquer un. Pour cela nous avions fais des recherches et avons trouvé une vidéo qui nous explique comment faire. Nous avions besoin de disquettes !
Matériel:
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Un appareil photo
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Une pince
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Une disquette
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Une paire de ciseaux
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Du scotch
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temps adapté (pas couvert et sans vent)
Protocole:
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Démonter le boitier d'une disquette (ne pas toucher avec les doigts LA disquette)
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Couper la disquette avec des ciseaux
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La placer sur l'objectif de l'appareil photo avec une pince
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Scotcher la disquette
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Prendre les photos
Difficultés:
Les photos ne sont pas très nettes de par le mauvais temps mais aussi parce que les la disquette était trop opaque.
Avec ce filtre, nous avons pu faire ces clichés.
Après avoir pris tous ces clichés, nous nous sommes rendues compte que nous pouvions voir tout le monde réelle, rien nous semblait invisible. Même les objets qui étaient sensés devenir moins visibles,(parce qu'ils étaient plus froids) étaient tout aussi visibles que les objets plus chauds. Nous avons alors compris qu'il ne s'agissait pas d'un filtre nous permettant de voir les rayonnements infrarouges mais seulement un filtre rouge, en effet, nous voyons le monde tel quel.
Alors nous avons calculé à combien de degrés un objet devait être pour ne plus diffuser dans l'infrarouge, toujours en utilisant la loi de Wien mais également en utilisant une inéquation. La longueur d'onde doit alors être inférieur à 1.10*7nm, nous avons donc :
2,889.10^6 < 1.10^7
Ꝋ + 273
1 < 1.10^7
Ꝋ + 273 2,889.10^6
1 < 1.10^7 - 1
Ꝋ 2,889.10^6-273
Ꝋ > 2,889.10^6 – 273
1.10^7
Ꝋ > -272,7111 (environ égale au zéro absolu)
Nous en avons conclu que pour ne plus diffuser d'infrarouges donc être invisible dans l'infrarouge, la température de l'objet doit être inférieur à -273°C ce qui est impossible car il s'agit du degré zéro. Ou avoir une température supérieur à 3339°C