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1er prix de physique pour des élèves lavalloises

Peut-on faire chanter une lame de microscope ?

Actualité scientifique
Le son est au bout de la lame ! © Patrice Michel

Trois étudiantes du lycée Douanier Rousseau de Laval ont été récompensées lors des Olympiades de physique. La finale a eu lieu au Palais de la Découverte, à Paris

Le phénomène de photoacoustique

Ces trois là ont fait fort. Non seulement elles ont remporté la finale nationale des Olympiades de physique, mais en plus, l’expérience qu’elles ont présenté est assez peu connue. Amanda Anwaya, Audrey Himmer et Jéromine Roberge, toutes les trois élèves de terminale scientifique au lycée Douanier Rousseau de Laval, ont obtenu l’un des 5 premiers prix des Olympiades nationales de physique. La finale s’est tenue au Palais de la Découverte de Paris les 7 et 8 février dernier. Un panel de chercheurs, industriels, enseignants et journalistes ont vu défiler les 25 équipes finalistes avant de délibérer.
Les jurés ont été séduits par le projet des trois filles, intitulé : “Peut-on faire chanter une lame de microscope ?” Elles ont ainsi mis en évidence le phénomène de photoacoustique. Graham Bell (1847-1922), l’un des inventeurs du téléphone, avait été le premier en son temps à découvrir ce phénomène étonnant. Un peu comme si le son de la lumière avait été trouvé...

Il s’agit de faire émettre des sons à une lame de verre”, raconte Patrice Michel, enseignant en physique. Il a accompagné ses trois élèves durant plusieurs mois pour mener à bien le projet. “On prend une lame de verre et on la noircit à la flamme d’une bougie, continue-t-il. Puis on l’éclaire avec une lumière suffisamment puissante dont on peut faire varier l’intensité selon le signal sonore de notre choix. C’est l’exposition de la lame à cette lumière qui la fait chanter.” D’un point de vue physique, le son émis résulte d’un phénomène de surface. Patrice Michel : “La lumière est absorbée par le dépôt noir sur la lame et transformée en chaleur. Cette énergie thermique est transférée à l’air environnant qui subit une dilatation. Ce sont les variations dans la dilatation des couches d’air au contact de la lame qui engendrent l’effet sonore.”

Un partenariat avec le Laboratoire d’Acoustique de l’Université du Maine

L’ensemble du dispositif comprend un ordinateur émetteur de messages musicaux. Après traitement de ce signal, celui-ci est envoyé à un spot. Celui-ci transmet à travers les variations de l’intensité de la lumière les fréquences en éclairant la lame qui au final émet le son. “C’est un peu comme si vous écoutiez un disque vinyle, explique Jéromine Roberge, une des trois lycéennes. On avait choisi un morceau du groupe MGMT, une mélodie facile à reconnaître.” Pour arriver à ses fins, l’équipe a noué un partenariat avec le Laboratoire d’Acoustique de l’Université du Maine (LAUM). Une étape décisive pour fixer les objectifs du projet, le mener à bien et comprendre l’origine de l’émission sonore. Puis il a fallu perfectionner le dispositif, trouver le bon matériel. Et au final, passer les épreuves du concours. “Lors de notre première présentation à Angers, on était vraiment stressée, confie Jéromine Roberge. On n’était jamais passé devant un jury. Mais une fois cette étape derrière nous, ça a été plus facile.” Notamment pour demander le silence absolu dans la salle et entendre la lame chanter !

L.S.

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