Adresses mail

• Léo Thieblemont : leo.thieblemont@etu.sorbonne-universite.fr
• Dimitri Ruiz : dimitri.ruiz@etu.sorbonne-universite.fr
• Samy Ferhat : samy.ferhat@etu.sorbonne-universite.fr
• Hisham Hosni : hisham.hosni@etu.sorbonne-universite.fr
• Hugo Destannes : hugo.destannes@etu.sorbonne-universite.fr
• Alban Traineau : alban.traineau@etu.sorbonne-universite.fr

• *Diagramme de Gantt lien vers la version actualisée sur Google Drive Journal de bord
  23/01
  Création du groupe et choix du sujet. Une hésitation entre l'étude du fonctionnement et de la mise en place d'une hydrolienne ou la dilatation des métaux via un interféromètre de Michelson. Nous choisissons l'interférométrie car regroupant plus de domaines (ondes, matériaux, optique, …). 25/01(Léo)
  Premières recherches concernant le fonctionnement du système d'interféromètre en vue de la réunion avec Mr.Payan. 29/01(Tous)
  Nous rencontrons Mr.Payan, notre référent et faisons face à nos premières difficultés : en chauffant le métal nous risquons d'induire également une dilatation du miroir, ce qui fausserait nos mesures. Nous comprenons que nous devons effectuer plus de recherches afin d'étudier en profondeur les différents obstacles que nous pourrions rencontrer. Visite des salles de travail et rencontre avec les techniciens. (Samy)
  L'une des questions principales concernant l'étude de la dilatation des métaux par l'interféromètre de Michelson est : quel métal utiliser pour notre expérience ? Logiquement, plus le coefficient de dilatation thermique de notre métal est faible, plus sa dilatation sera facile à mettre en œuvre. Ainsi, les métaux avec les coefficents de dilatation thermique les plus intéressants sont : titane / fonte / acier / INVAR Justement, l'INVAR est un alliage qui a attiré notre attention : L’invar est un alliage de fer (64 %) et de nickel (36 %) qui doit son nom à son très faible coefficient de dilatation, 6 à 10 fois plus faible que celui des aciers courants. Cette propriété en fait un alliage très prisé pour les applications cryogéniques, les appareils de mesure -dont les montres- et les pièces pour l’électronique. ( source : société chimique de France ) 05/02(Léo)
  Recherche sur différents dispositifs probables afin d'effectuer la même expérience : les miroirs de Fresnel et de Lloyd sont envisageables et sûrement plus simples à mettre en place. Un site nous conseille un laser “XL-80” pour le Michelson, à approfondir. Egalement, recherche portant sur un système d'isolation à introduire entre le métal et les miroirs, obtention d'un tableau comparatif, à approfondir. (Samy)
  Suite des recherches sur le métal parfait à utiliser pour notre expérience. Il est tout d'abord important pour nous de comprendre le phénomène de dilatation thermique. Nous avons donc entrepris des recherches à ce sujet, en apprenant que La dilatation thermique est l'expansion à pression constante du volume d'un corps occasionné par son réchauffement. Nous avons en suite fait des recherches afin de comparer les différents coefficients de dilatation thermique des métaux. ( insérer tableau coeff ) (Alban)
  Premières recherches sur l'acquisition des données et sur les différents types de photodétecteurs, notamment les différents mécanismes de détection (effet photoélectrique, chaleur, polarisation, réaction chimique). 12/02(Hisham)
  Recherches menées sur l’utilité du laser et la longueur d’onde à choisir. En fonction des particules analysées (et donc du métal), on peut trouver la longueur d’onde utile grâce à la formule de De Broglie. Tous les lasers entre 400 et 700 nm sont utilisables car la longueur d’onde est suffisamment faible pour permettre des mesures précises, à condition de connaitre cette longueur d’onde parfaitement (remesurer la longueur d’onde du laser utilisé est donc nécessaire). Il faut également une bande passante étroite ainsi qu’un blocage actif. En fonction des paramètres extérieurs (environnement), peut être faudra t’il ajuster la longueur d’onde pour compenser les éventuels décalages. 13/02(Léo)
  Après étude des différents dispositifs à mettre en place, les miroirs de Lloyd et de Fresnel semblent compliqués à mettre en place. De plus, nous effectuerons au cours de ce semestre un TP portant sur l'interférométrie de Michelson, nous assurant une première prise en main du montage et des équations le concernant mais surtout que celui-ci est bien disponible à l'Université. 15/02(Dimitri)
  Recherches sur les moyens que nous pouvions utiliser pour eviter la déformation des miroirs et autres composants de l'interféromètre du au chauffage de la pièce de métal. Pour cela il est possible d'envelopper la pièce de métal dans un isolant (On pourrait utiliser du papier Nomex type 410 ) en plaçant le morceau de métal entre le miroir et la tige qui le fait se déplacer ou bien si à cause du rayonnement il y a des possibilités de déformation nous pourrions envisager de garder le métal envelopper dans son isolant mais au contact d'une longue tige qui pousserait le miroir depuis suffisamment loin pour que la temperature du métal ne déforme pas les éléments de l'interféromètre. 18/02(Samy)
  Je me suis renseigné sur l'étude de la dilatation des métaux de manière générale : grandeurs physiques reliées à celle-ci ainsi que la théorie/formules correspondants à celle-ci. Les solides se dilatent au chauffage et se contractent de façon inverse au cours de leur refroidissement. Si l'on considère la dimension d’un objet à la température ; si on augmente sa température de dT, s’accroît de dL tel que : dL/Lo = α*dT , où α est le coefficient de dilatation linéaire du matériau à To. On s'intéresse aussi aux contraintes thermiques liées à la dilatation d'un métal : afin d'évaluer au mieux les effets mécaniques créés ou subis par les matériaux, on utilise la notion de contrainte qui est la force par unité de surface, elle est homogène à une pression. On l’exprime généralement en MPa pour des raisons de commodité. DL/Lo = α (Tous)
  Nous nous sommes retrouvés tous ensemble après les cours pour créer notre diagramme de Gantt et pour faire un point sur ce que chacun d'entre nous avait fait. 19/02(Alban)
  Je me suis renseigné plus précisément sur le fonctionnement et l'utilisation d'une ou de plusieurs photodiodes, qui me parait être une solution pragmatique pour notre projet. 20/02(Léo)
  J'ai effectué quelques recherches sur le courant électrique que nous pourrions utiliser afin de faire chauffer notre métal. Afin de déterminer celui-ci, nous devons tout d'abord nous intéresser à la résistivité de ce métal ρ, c'est-à-dire sa capacité à s'opposer à la circulation du courant électrique. On a pour un conducteur : R = ρL / S avec R = U / i . Nous devons sélectionner un matériau ayant une résistivité électrique la plus faible possible afin de le chauffer facilement. De plus, après de plus amples recherches, le dispositif de Michelson semble être en effet le meilleur car il offre une précision de l'ordre de quelques millimètres, soit une précision 1000 fois plus petit que le diamètre d'un cheveu. 23/02(Samy)
  Je me suis à présent intéressé aux paramètres expérimentaux afin de réaliser l'expérience dans les meilleures conditions possibles. Le premier constat dressé concerne le terme dT de variation de température infinitésimale : il est donc important de veiller à obtenir les températures de la pièce et de l'équipement de mesure les plus proches possibles (ou compatibles avec l'incertitude de mesure recherchée) : cette précaution est obtenue par la stabilisation thermique de l'ensemble pièce et instrument de mesure, dans un environnement proche de la température de référence. Il est donc nécessaire d'attendre qu'une pièce ainsi que l'équipement de mesure soient stabilisés thermiquement avant de prendre les mesures. Cet équilibre thermique peut être mesuré par l'intermédiaire d'un thermomètre de contact, ou de sonde thermo-électrique. Aussi, pour un même volume de pièce, plus la surface d'échange sera grande, plus le temps de stabilisation sera faible. Le deuxième terme impactant la mesure est l'écart de coefficient de dilatation entre l'objet à mesurer et l'instrument de mesure utilisé. 26/02(Hugo)
  Je me suis également intéressé comme Hisham au type de laser que nous devrons utiliser. J’ai pour ma part trouver que le laser agissait sur la figure d’interférence avec l’inter frange i. J’ai donc aussi trouver qu’il nous fallait un laser de longueur d’onde entre 400 et 700 nm pour avoir une figure assez précise. Le laser hélium-néon qui a une longueur d’onde de 632,8 nm peut parfaitement remplir ce rôle. 02/03(Léo)
  Nous avons effectué ce jour même notre 3e TP de l'UE “Electromagnétisme et Optique” concernant l'interférométrie de Michelson. Nous avons pu ainsi prendre en main le dispositif et comprendre plus précisément les notions mises en jeu. Tout d'abord, nous utiliserons un filtre anti calorifique afin de bloquer les rayons infrarouges qui transporteraient de la chaleur et engendreraient ainsi une dilatation des miroirs. Egalement, nous nous mettrons en réglage “lame d'air”, c'est à dire les miroirs orthogonaux afin d'obtenir une figure d'interférence sous forme de franges circulaires faciles à visualiser. 03/03 (Dimitri)
  Les interféromètres disponibles à l'université ne permettent pas d'intégrer un plaque de métal dans le système qui pousse le miroir. Monsieur Payan m'a alors indiqué un autre système qui nous pourrions mettre en place. Pour ce système nous auront besoin d'un miroir semi réfléchissant. Nous pourrions utiliser une lame séparatrice qui est présente dans les salles de TP d'optique de l'université. (Tous)
  Nous nous sommes retrouvés après les cours pour faire un point sur l'avancement de chacun. Dimitri nous a expliqué le système plus simple à mettre en place que l'interféromètre de Michelson. Nous nous sommes répartis les prochaines tâches à effectuer. 04/03 (Alban)
  Prise en main de M5Stack pour analyser les données provenant de la photodiode. 06/03 (Léo)
  Mon rôle dans cette nouvelle phase de recherche est de trouver un plan B si jamais nous n'arrivons pas à mettre en place le dispositif de Mr.Payan. Nous avons donc le choix entre une interférométrie par division du front d'onde (miroirs de Fresnel, biprisme de Fresnel, bilentilles de Billet, bilentilles de Meslin, trous de Young) et une interférométrie par division d'amplitude (lame à faces parallèles, coin de verre, anneaux de Newton, interféromètre de Michelson, interféromètre de Mach-Zehnder, interféromètre de Fizeau, iterféromètre de Sagnac). Rester sur le principe d'un dispositif interférentiel par division d'amplitude est a plus simple. Nous remarquons que l'interféromètre de Mach-Zehnder est en réalité un interféromètre de Michelson modifié à la différence que celui-ci laisse un plus grand volume pour les objets étudiés. Etant donné ue nous avions pris en main le Michelson, se rabattre sur ce dispositif, à la condition qu'il soit disponible à l'université semble être une bonne idée. 06/03 (Samy)
  Voici ci-joint le tableau périodique des éléments, avec pour chaque élément le coefficients d'expansion linéaire des éléments à 25 °C. On constate donc que les éléments les plus intéressants pour une étude interférométrique sont ceux avec les coefficients les plus élevés : on retient donc le Zinc, l'Indium ainsi que le Cadmium. 15/04 (Tous)
  Nous avons fait un point avec Monsieur Payan en visioconférence. Cela nous a permis de bien comprendre ce qui est attendu de nous étant donné les mesures de confinement et la non-réouverture de la fac d'ici l'été. 24/04 (Tous)
  Nous avons fait un appel de groupe pour discuter de l'article que nous devons rédiger. Nous avons défini le plan ainsi que les parties que chacun doit rédiger en priorité. 29/04 (Tous)
  Nous avons fait une réunion de travail pour discuter de l'avancement de l'écriture du brouillon d'article. 02/05 (Tous)
  Réunion de travail 09/05 (Tous)
  Réunion de travail 10/05** (Tous)
  

Réunion de travail

BIBLIOGRAPHIE