Vidéos

Deux courtes vidéos disponibles en ligne s'arrêtent sur l'évènement "Un Laser sur la Ville".

L'une diffusée sur Télé Campus Provence:

http://www.univ-provence.fr/webtv/?x=un_laser_sur_la_ville

Et l'autre sur LCM:

http://www.lcm.fr/fr/videos/id-177277-la-grande-emission (à partir de 1min45)

On y retrouve de belles images de l'expérience, des stands et du faisceau...

Résultat concours photo

Le prix de la meilleure photo du laser au-dessus de la ville a été attribué à M. Nicolas Deurwheiler, pour un cliché pris le 25 juin 2010 depuis la rue Christophe Colomb et que vous pouvez admirer ci-dessous.

Félicitations à lui!

Fête de la science

Ci-joints 2 des 3 posters qui étaient présents sur les stands en ville et sur le site de l'expérience.
L'un explique le fonctionnement du laser, et le second ses applications.
Rendez-vous pour la fête de la science, le 21 octobre 2010, sur le site St-Charles de l'université pour plus d'information sur le laser.
Au programme, des animations, des expériences et 3 conférences:
« Le fonctionnement du laser »,
« Le laser pour la chirurgie ophtalmique » et « Restauration de la pierre au laser »

Conférence scientifique PAMO 2010

L'expérience et ses résultats (scientifiques et pédagogiques) ont été présentés lors de la conférence de la section Physique Atomique et Moléculaire et Optique (PAMO, http://www.pamojsm2010.fr/) de la Société française de physique (SFP), qui s'est tenue du 27 juin au 02 juillet 2010 à Orsay.

Un public de chercheurs spécialistes du domaine pouvait y découvrir le poster scientifique ci-joint, ainsi qu'assister à une conférence de Martina Knoop sur le sujet.

25 juin - Dernier Tir Laser

Demain vendredi 25 juin lieu le dernier tir laser. A nouveau, des animations seront installées sur le Vieux Port avec la possibilité d'observer en direct ce qui se passe dans la salle d'expérience (via une webcam) et d'assister à la mesure en temps réel de la vitesse de la lumière depuis la tente du Vieux Port.

L'équipe tir laser (Adrien, Sandrine, Olivier, Flavien, Martina, Didier, Vincent, Jean-Marie et Isabelle [y avait pas assez de lunettes de protection pour que tout le monde soit sur la photo!] ) en profitent pour remercier tous ceux qui leur ont permis de s'amuser pendant un mois et qui leur ont même filé un coup de main pour ça.
Un merci particulier à Alexandre, Laurence, Christian, Jérôme et Nicolas Treps qui nous prêté leur matériel et main forte.
Merci beaucoup bien sûr aussi à tous les intervenants sur les stands qui nous ont accompagné à travers la nuit, et à tous ceux qui ont mis la main à la pâte à un moment ou un autre (Université de Provence et sa maison des sciences, SFP, Laboratoire PIIM...)
Merci enfin aux sponsors, parce qu'il fallait bien qu'on mange!
A demain soir donc, pour la dernière.

Mesure du 23 juin

En semaine aussi on mesure la vitesse de la lumière. Mais ça ne se remarque pas car on le fait de jour et qu'on utilise le laser à plus basse puissance
Mercredi 23 juin par exemple, on mesure:
V = 299 677 km/s +ou- 37 km/s
C'est un peu plus que la dernière mesure. C'est peut-être que l'air au-dessus de Marseille est plus propre... ou que la Bonne-Mère s'est rapprochée un peu? Probablement un peu des deux!

Tir du 18 juin

Pour le tir du 18 juin, nous avons pu inaugurer aussi notre nouveau système automatisé de mesure de vitesse de la lumière (jusque là les mesures étaient faites manuellement).Un programme informatique réalisé par Didier Guyomarc'h permet de balayer lentement et par paliers la fréquence f de hachage. Pour chaque valeur de f imposée par le programme, on fait une moyenne sur 1 seconde de la fréquence effectivement émise par le générateur et du signal retour. On se rend rapidement compte que la moyenne du signal retour fluctue trop (du fait de perturbations extérieures) pour être utilisée, mais que cependant le bruit sur cette moyenne semble un caractère très pertinent pour repérer l'extinction. En effet, quand il n'y a plus de signal, il n'y a plus non plus de fluctuations d'amplitude du retour! Et on s'affranchit ainsi des fluctuations extérieures lentes du niveau moyen de luminosité.
Voilà par exemple la courbe obtenue vendredi soir pour 10 balayages linéaires consécutifs de la fréquence, accumulés et superposés.Le minimum de signal correspond à une absence de lumière retour. Donc à cette fréquence fc, la "roue" a tourné d'un demi cran pendant le temps que la lumière a mis pour parcourir le trajet aller-retour Saint-Charles/Notre-Dame (Distance D = 2 x 2423,175 m).
On peut donc déduire la vitesse de la lumière au-dessus de Marseille ce soir-là : v = 2 x D x fc.
En zoomant sur le centre de la courbe et en représentant le signal non plus en fonction de f, mais directement de la vitesse supposée de la lumière 2 x D x f, on obtient la courbe suivante,
que l'on peut approximer par une courbe en triangle, dont le point d'inflexion nous indique la vitesse de propagation de la lumière mesurée ce jour là.
On lit : V = 299 279 km/s +ou- 31 km/s

Tir du 11 juin

Quelques photos du Vendredi 11 juin, où malgré la pluie, les stands sont ouverts et accueillent les curieux qui profitent au moins des tentes pour se mettre à l'abri.

Par contre, les conditions météorologiques ne nous permettent de faire de mesures ce

soir; la brume et les nuages empêchent le signal retour de nous parvenir.

Pas de stand ce soir - 18 juin

Pour cause de match Algérie-Angleterre, la mairie a restreint les accès au Vieux Port ce soir. Par conséquent il n'y aura exceptionnellement pas stands d'animation en ville. Le Laser par contre fonctionnera comme prévu...

Concours photo

Dès ce soir et jusqu'au 25 juin, armez-vous de vos appareils photos et prenez des photos du laser.

Les meilleurs clichés seront récompensés par des T-shirts "Laser sur la Ville" et des pointeurs lasers.

(Envoyez vos photos à olivier.morizotàuniv-provence.fr)

Bonne chance à tous.

L'inauguration du laser (bis)

En première partie de soirée, voici ce que l'on pouvait observer au-dessus de Marseille:

Le faisceau laser était très large et l'on pouvait deviner plusieurs anneaux verts sur la tour de Notre Dame de la Garde, formant probablement la plus grande cible de fléchettes du monde. Cet aspect éclaté du faisceau était en fait dû à une optique de notre expérience qui avait brûlé sous l'effet du flux lumineux intense. Une fois l'optique repérée et remplacée, voici ce que l'on a pu voir à partir de 23h30:

Note: Le faisceau laser ne fait que 9W. Ce n'est rien par rapport aux lampes de 60 ou 100W que vous pouvez trouver chez vous. S'il parait si brillant cependant, c'est que tous ses rayons vont dans la même direction et que toute sa puissance est donc concentrée sur une très petite surface.

L'inauguration du laser

Le tir inaugural du laser a eu lieu ce vendredi 4 juin à 20h30.
Dans la salle de tir, quelques explications tentent de filtrer dans le joyeux brouhaha ambiant










Depuis l'après midi, des volontaires expliquent aux passants le fonctionnement du LASER, ses applications et le principe de l'expérience de mesure de la vitesse de la lumière. Une maquette, des jeux et des hologrammes sont à leur disposition.
Au vieux port :





Sur le parvis de la gare Saint Charles (où la police semble un peu trop s'intéresser à nos mesures...),












et au cours d'Estienne d'Orves :




Note: A partir de vendredi 11 juin, les stands ne seront installés que sur le Vieux Port et le parvis de la gare Saint-Charles.

Découpe laser de la roue dentée

La roue dentée de 26 cm de diamètre a été découpée à l'aide d'un laser dans de l'aluminium.

Pour alléger la roue, celle-ci a été évidée comme une roue de vélo de compétition!

Ce travail a été réalisé par la société MIRATOLE qui est spécialisée dans la découpe laser des métaux en feuille. Voici le film de la découpe qu'ils ont réalisé:

Brève explication de notre mesure de vitesse

La mesure de la vitesse de la lumière peut avoir lieu de jour comme de nuit. On profite des quelques heures qui nous restent avant le tir inaugural pour faire quelques mesures de c.
Le signal que l'on reçoit et que l'on analyse est visible sur les photos jointes.
En jaune sur l'écran on a une représentation de l'intensité lumineuse envoyée vers la basilique. Quand le signal est haut, l'intensité est maximale. Lorsqu'il est bas, le faisceau est éteint. Le faisceau est donc haché à la fréquence affichée en bas à droite de l'écran (cette fréquence est très grande, ici qq kHz, c'est pourquoi notre oeil ne perçoit pas le clignotement).
En bleu sur les images est représenté le signal qui revient de l'église après un second passage dans le hacheur. Il est décalé par rapport au signal jaune d'environ 18 microsecondes. Sur ce délai, 2 microsecondes sont dues uniquement à notre montage électrique, et les 16 autres au temps que met la lumière pour faire un aller-retour. La distance exacte parcourue D est de 2 fois 2423,18 m (mesurée à 3 centimètres près par les étudiants de l'ESGN, on vous le rappelle) donc la vitesse de la lumière est à peu près V=D/temps=300000km/s.
Pour plus de précision, on mesure la fréquence exacte de hachage du faisceau pour que le faisceau qui est passé à l'aller retrouve le hacheur exactement fermé au retour, donc que le signal bleu soit éteint. Il est en effet facile d'observer l'extinction de la lumière, et la mesure de la vitesse d'ouverture et de fermeture peut-être très précise avec nos instruments.
Sur les photos on remarque que lorsque l'on augmente la fréquence de hachage, de 8 à 20, puis 30 kHz, la durée d'allumage du faisceau retour est de plus en plus courte. L'avant de l'impulsion lumineuse passe dans le hacheur, mais sa queue est coupé! Aujourd'hui, pour 30,954kHz le signal a quasiment disparu. Pas exactement, car le temps d'ouverture et de fermeture du hacheur de même que la rapidité du détecteur nous limitent. Pour la même raison d'ailleurs on voit un autre petit pic apparaître sur la 3ème photo. Il correspond à de la lumière qui passe dans le hacheur lors de son ouverture suivante! D'ailleurs si on augmente encore la vitesse de hachage (45kHZ sur la dernière photo) on voit la lumière qui réapparait très clairement. Cette fois-ci c'est l'avant de l'impulsion lumineuse qui est coupée, et sa queue qui passe dans l'ouverture suivante.
On peut en déduire pour l'instant une vitesse de la lumière V=4xFxD=300020km/s! C'est un peu haut par rapport à la vitesse de la lumière dans le vide c=299792,458km/s, mais la précision de notre lecture du signal nous dit que nous connaissons V à 290km/s près. La valeur officielle de c est bien incluse dans notre barre d'erreur. Reste à affiner au cours des jours à venir et en accumulant les données la précision de notre expérience.

Le faisceau en ville

Adrien est monté voir ce que donnait la vue du pied de la Bonne-Mère. Par hasard, il est tombé sur ça :

Pendant ce temps là, Isabelle pouvait admirer l'arrivée du faisceau sur la tour depuis son balcon.

Contrôle d'IGN

Aujourd'hui, les services d'IGN viennent mesurer le trajet parcouru par notre faisceau laser. Du coup, on a tout rangé dans la salle. Un groupe d'étudiants de l'école place des théodolites partout autour de l'expérience afin de mesurer la distance exacte entre chaque élément optique de la table par triangulation. Ils peuvent nous donner la distance parcourue par la lumière au centimètre près.
Vu le nombre de mesures prises, il leur faudra bien jusqu'à demain pour nous donner leur valeur finale. En attendant on peut en avoir une idée approchée au mètre près en regardant de près la photo ci-dessus.
Cela ramène la mesure de c effectuée la semaine dernière à 300.400 +- 5000 km/s.
C'est déjà mieux. On installera demain un contrôle informatisé de l'expérience qui devrait maintenant je l'espère nous permettre d'améliorer la précision de notre mesure.

Deuxième tir test

Une deuxième soirée de tirs est discrètement organisée le mardi 25 mai pour déterminer de quel endroit le laser sera le plus visible en ville. On en envoie jusqu'à 9W dans le ciel, mais la propreté de l'air ce soir là et les éclairages du Vieux Port font que le test est peu concluant. Même de jour, on voit bien la tâche sur la statue, mais on devine mal le trajet du laser.
On remarque par ailleurs qu'à partir d'un certain seuil de puissance, un trou apparaît au coeur du faisceau; la tâche sur Notre Dame de la Garde a une forme de beignet. C'est peut-être une des sources de notre problème?

Que s'est-il passé depuis?

Et bien dès le lendemain de la pose des rétro-réflecteurs (jeudi 20 mai), nous avons observé un signal retour sur notre capteur. Non seulement la lumière revient, mais il nous a été possible de faire une première évaluation de la vitesse de la lumière, selon la technique de Fizeau!
c = 315.000 +- 5.000 km/s
C'est un peu beaucoup certes, mais c'est en utilisant une distance "St-Charles/Notre-Dame" récupérée à la va-vite sur Google Map de 2,55 km.
Par hasard, c'est aussi la valeur qu'avait obtenu Fizeau... il y a plus de 150 ans! On doit quand même pouvoir mieux faire.

Tests roue dentée

Test de la roue dentée type expérience de Fizeau
Essais de vitesse de rotation du moteur:




Une vidéo de l'essai:

Le moteur ( perceuse) utilisé avec une première roue dentée (trop petite) et la photodiode

avec l'oscillo

le signal obtenu avec la fréquence:

Le premier tir !

Le premier tir sur la bonne mère ! Viser en plein jour n'est pas si facile. A la tombée de la nuit, l'alignement est quasi immédiat.

Vue au télescope

Dans la salle de Saint Charles, Olivier et Adrien sont eupho-riques ! 10 W dans le ciel !!!

QUIZZ

Qui voit ça ?

Le rétro réflecteur - la pose

On fixe la monture sur le barreau et on l'oriente vers la fac.


Vue latérale des coins de cube sur Notre Dame de la Garde.






Et ne pas oublier sa casquette pour le protéger contre pluie et gabians !

Le rétro réflecteur

Un assemblage de 4 coins de cube fixé sur une monture orientable.

Un laser sur la ville

Déménagement de la table optique

Après quelques semaines de développement du montage optique dans le service C21 du Laboratoire PIIM sur le centre St Jérôme, le montage a déménagé à la fac St Charles dans une salle du service TP de Physique au 4ème étage du grand bâtiment.

Le montage optique a été pensé pour tenir sur une table optique. Il est en cours d'alignement.

Entre temps le Laser est arrivé dans des grosses caisses en bois. C'est un Millennia Prime DPSS CW Laser qui rayonne à 532 nm.

Il est prêté gracieusement par la firme Newport.