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Thème 1 : Une longue histoire de la matière
Ch. 1
Les éléments chimiques
Ch. 2
Des édifices ordonnés : les cristaux
Ch. 3
Une structure complexe : la cellule
Thème 2 : Le Soleil, notre source d'énergie
Ch. 4
Le rayonnement solaire
Ch. 5
Le bilan radiatif terrestre
Ch. 6
Énergie solaire et photosynthèse
Ch. 7
Le bilan thermique du corps humain
Thème 3 : La Terre, un astre singulier
Ch. 8
La forme de la Terre
Ch. 9
L'histoire de l’âge de la Terre
Ch. 10
La Terre dans l’Univers
Thème 4 : Son et musique, porteurs d'information
Ch. 11
Le son, phénomène vibratoire
Ch. 12
Musique et nombres
Ch. 13
Le son, une information à coder
Ch. 14
Entendre la musique
Projet Experimental et Numérique
Livret Maths
Annexes
Chapitre 1
Un autre regard sur le chapitre
Un autre regard sur le chapitre 1
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PortraitStephen Hawking et les trous noirs
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Stephen Hawking est un physicien britannique né en 1942
et décédé en 2018. Mondialement reconnu pour ses travaux
sur la gravité quantique, il démontre dans les années 1960
que la théorie d'Einstein sur la relativité générale implique
que l'Univers a un début, le « Big Bang », et une fin, les
trous noirs. Professeur de mathématiques à l'Université
de Cambridge, il est distingué à de nombreuses reprises.
Il démontre ainsi que les trous noirs émettent un rayonnement appelé « rayonnement de Hawking ». Il décrit aussi l'existence des « trous de ver », qui relient deux zones de l'Univers tout en modifiant l'espace-temps. En 2004, il énonce une nouvelle théorie sur les trous noirs, en affirmant que leur existence ne pourrait être démontrée tant que la physique quantique et la relativité générale n'auront pas été unifiées.
Il démontre ainsi que les trous noirs émettent un rayonnement appelé « rayonnement de Hawking ». Il décrit aussi l'existence des « trous de ver », qui relient deux zones de l'Univers tout en modifiant l'espace-temps. En 2004, il énonce une nouvelle théorie sur les trous noirs, en affirmant que leur existence ne pourrait être démontrée tant que la physique quantique et la relativité générale n'auront pas été unifiées.
Dates clés
1963
Diagnostic de sa maladie : la maladie de Charcot, pathologie neurodégénérative qui le paralyse partiellement.1974
Entrée à la Société royale de Londres pour l'amélioration
des connaissances naturelles (équivalent de l'Académie des sciences en France).1988
Publication de son œuvre de vulgarisation scientifique,
Une brève histoire du temps qui se vend à plus de 10 millions d'exemplaires à travers le monde.
Doc. A
Vue d'artiste d'un trou noir
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Cette illustration tient compte des hypothèses de la NASA sur le fonctionnement des trous noirs.
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PerspectiveLe spectroscope, un outil indispensable
Un spectroscope est un instrument d'optique qui permet de
disperser et analyser la lumière d'une source.
Du simple spectroscope à réseau utilisé en classe, aux plus complexes est le même : la lumière traverse une fente, puis entre dans une première lentille qui concentre le faisceau de lumière, qui arrive sur un système dispersif, un prisme ou un réseau. Le spectre est ensuite observé à travers l'oculaire (lentille mince convergente), qui peut être déplacé dans le plan horizontal pour distinguer chaque raie avec précision.
C'est en remplaçant le prisme par un réseau, qui disperse mieux la lumière, que Fraunhofer découvre, en 1814, les raies d'absorption dans le spectre du Soleil. L'analyse du spectre du Soleil, et d'autres étoiles, a permis d'y identifier les éléments chimiques qu'ils renferment.
Les raies noires permettent d'identifier des noyaux d'hydrogène, sodium, fer, titane et calcium.
Du simple spectroscope à réseau utilisé en classe, aux plus complexes est le même : la lumière traverse une fente, puis entre dans une première lentille qui concentre le faisceau de lumière, qui arrive sur un système dispersif, un prisme ou un réseau. Le spectre est ensuite observé à travers l'oculaire (lentille mince convergente), qui peut être déplacé dans le plan horizontal pour distinguer chaque raie avec précision.
C'est en remplaçant le prisme par un réseau, qui disperse mieux la lumière, que Fraunhofer découvre, en 1814, les raies d'absorption dans le spectre du Soleil. L'analyse du spectre du Soleil, et d'autres étoiles, a permis d'y identifier les éléments chimiques qu'ils renferment.
Doc. B
Un des premiers modèles de spectroscope
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Doc. C
Spectre d'une étoile de type F
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Les raies noires permettent d'identifier des noyaux d'hydrogène, sodium, fer, titane et calcium.
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