Beaucoup de gens pensent que la science est ennuyeuse et morne. C’est l’opinion de ceux qui n’ont pas vu les émissions scientifiques d’Eureka. Que se passe-t-il dans nos « cours » ? Fini le bourrage, les formules fastidieuses et l'expression aigre sur le visage de votre voisin de bureau. Notre science, toutes les expériences et expériences sont appréciées des enfants, notre science est appréciée, notre science donne de la joie et stimule la connaissance approfondie de sujets complexes.

Essayez-le vous-même et réalisez des expériences de physique divertissantes pour les enfants à la maison. Ce sera amusant et surtout très éducatif. Votre enfant se familiarisera avec les lois de la physique de manière ludique, et il a été prouvé qu'en jouant, les enfants apprennent la matière plus rapidement et plus facilement et s'en souviennent longtemps.

Des expériences de physique divertissantes qui valent la peine d'être montrées à vos enfants à la maison

Des expériences de physique simples et divertissantes dont les enfants se souviendront toute leur vie. Tout ce dont vous avez besoin pour mener ces expériences est à portée de main. Alors, place aux découvertes scientifiques !

Une balle qui ne brûle pas !

Accessoires : 2 ballons, bougie, allumettes, eau.

Expérience intéressante : Nous gonflons le premier ballon et le tenons au-dessus d'une bougie pour démontrer aux enfants que le feu fera éclater le ballon.

Versez de l'eau du robinet dans la deuxième boule, attachez-la et ramenez les bougies au feu. Et voilà ! Que voit-on ? Le ballon n'éclate pas !

L'eau présente dans la boule absorbe la chaleur générée par la bougie, et donc la boule ne brûle pas, et donc n'éclate pas.

Crayons miracles

Détails: sac en plastique, crayons taillés ordinaires, eau.

Expérience intéressante : Versez de l'eau dans un sac en plastique - pas plein, à moitié.

A l'endroit où le sac est rempli d'eau, on perce le sac avec des crayons. Que voit-on ? Aux endroits de perforation, le sac ne fuit pas. Pourquoi? Mais si vous faites l’inverse : percez d’abord le sac puis versez de l’eau dedans, l’eau s’écoulera par les trous.

Comment se produit un « miracle » : explication : Lorsque le polyéthylène se brise, ses molécules se rapprochent les unes des autres. Dans notre expérience, le polyéthylène se resserre autour des crayons et empêche l'eau de s'écouler.

Ballon incassable

Détails: ballon, brochette en bois et liquide vaisselle.

Expérience intéressante : Lubrifiez le haut et le bas de la boule avec du liquide vaisselle et percez-la avec une pique à brochette en commençant par le bas.

Comment se produit un « miracle » : explication : Et le secret de cette « astuce » est simple. Pour préserver la balle entière, vous devez savoir où percer - aux points de moindre tension, situés en bas et en haut de la balle.

"Chou-fleur

Détails: 4 verres d'eau ordinaires, colorants alimentaires vifs, feuilles de chou ou des fleurs blanches.

Expérience intéressante : Ajoutez du colorant alimentaire de n'importe quelle couleur dans chaque verre et placez une feuille ou une fleur de chou dans l'eau colorée. Nous quittons le « bouquet » pour la nuit. Et le matin... nous verrons que les feuilles ou les fleurs du chou sont devenues de couleurs différentes.

Comment se produit un « miracle » : explication : Les plantes absorbent l'eau pour nourrir leurs fleurs et leurs feuilles. Cela est dû à l’effet capillaire, dans lequel l’eau elle-même remplit de minces tubes à l’intérieur des plantes. En aspirant l'eau teintée, les feuilles et leur couleur changent.

L'œuf qui savait nager

Détails: 2 œufs, 2 verres d'eau, sel.

Expérience intéressante : Placez délicatement l'œuf dans un verre avec du eau propre. On voit : il s'est noyé, a coulé au fond (sinon, l'œuf est pourri et il vaut mieux le jeter).
Mais verse-le dans le deuxième verre eau chaude et incorporez 4 à 5 cuillères à soupe de sel. Nous attendons que l'eau refroidisse, puis plongeons le deuxième œuf dans l'eau salée. Et que voyons-nous maintenant ? L'œuf flotte à la surface et ne coule pas ! Pourquoi?

Comment se produit un « miracle » : explication : Tout est question de densité ! Densité moyenne les œufs sont bien plus denses que la densité de l’eau ordinaire, donc l’œuf « coule ». Et la densité de la solution saline est plus grande, et donc l'œuf « flotte ».

Expérience délicieuse : des bonbons aux cristaux

Détails: 2 tasses d'eau, 5 tasses de sucre, des bâtons en bois pour mini brochettes, du papier épais, des verres transparents, une casserole, du colorant alimentaire.

Expérience intéressante : Prenez un quart de verre d'eau, ajoutez 2 cuillères à soupe de sucre et faites cuire le sirop. En parallèle, versez un peu de sucre sur du papier épais. Trempez ensuite une pique à brochette en bois dans le sirop et récupérez le sucre avec.

Laissez les bâtons sécher toute la nuit.

Le matin, dissolvez 5 tasses de sucre dans deux verres d'eau, laissez le sirop refroidir 15 minutes, mais pas trop, sinon les cristaux ne « grandiront » pas. Versez ensuite le sirop dans des bocaux et ajoutez du colorant alimentaire multicolore. On descend les brochettes avec le sucre dans les bocaux pour qu'elles ne touchent ni les parois ni le fond (vous pouvez utiliser une pince à linge). Quelle est la prochaine étape ? Et puis on observe le processus de croissance des cristaux, on attend le résultat pour que... on puisse le manger !

Comment se produit le « miracle » : explication : Dès que l'eau commence à refroidir, la solubilité du sucre diminue et celui-ci précipite, se déposant sur les parois du récipient et sur une brochette ensemencée de grains de sucre.

« Eurêka » ! Science sans ennui !

Il existe une autre option pour motiver les enfants à étudier les sciences : commander une exposition scientifique au centre de développement Eureka. Oh, qu'est-ce qu'il y a !

Programme du spectacle « Fun Kitchen »

Ici, les enfants peuvent vivre des expériences passionnantes avec des objets et des produits disponibles dans n'importe quelle cuisine. Les enfants tenteront de noyer le canard mandarin ; faites des dessins sur le lait, vérifiez la fraîcheur de l'œuf et découvrez également pourquoi le lait est sain.

"Trucs"

Ce programme contient des expériences qui, à première vue, semblent être de véritables tours de magie, mais en réalité elles sont toutes expliquées à l'aide de la science. Les enfants découvriront pourquoi un ballon au-dessus d’une bougie n’éclate pas ; Qu'est-ce qui fait flotter un œuf, pourquoi un ballon colle au mur... et d'autres expériences intéressantes.

"Physique divertissante"

L'air pèse-t-il, pourquoi un manteau de fourrure vous garde-t-il au chaud, ce qui est commun entre l'expérience avec une bougie et la forme des ailes des oiseaux et des avions, un morceau de tissu peut-il retenir l'eau, peut-il résister coquille d'oeuf Les enfants obtiendront une réponse à ces questions et à d'autres en participant à l'émission « Entertaining Physics » d'« Eureka ».

Ces Expériences divertissantes en physique pour les écoliers peut être réalisé en cours pour attirer l'attention des élèves sur le phénomène étudié, lors de la répétition et de la consolidation matériel pédagogique: ils approfondissent et élargissent les connaissances des écoliers, contribuent au développement pensée logique, susciter l'intérêt pour le sujet.

C'est important : la science démontre la sécurité

• La partie principale des accessoires et consommables achetés directement dans les magasins spécialisés d'entreprises manufacturières aux États-Unis, et vous pouvez donc avoir confiance en leur qualité et leur sécurité ;
• Centre développement de l'enfant« Eureka » expositions non scientifiques de matériaux toxiques ou autres nocifs pour la santé des enfants, d'objets facilement cassables, de briquets et autres « nocifs et dangereux » ;
• Avant de commander des émissions scientifiques, chaque client peut se renseigner description détaillée expériences réalisées et, si nécessaire, explications sensées ;
• Avant le début du spectacle scientifique, les enfants reçoivent des instructions sur les règles de comportement au Salon, et des Animateurs professionnels veillent à ce que ces règles ne soient pas enfreintes pendant le spectacle.

D’où viennent les vrais scientifiques ? Après tout, quelqu'un fait des découvertes extraordinaires, invente des appareils ingénieux que nous utilisons. Certains reçoivent même une reconnaissance mondiale sous la forme de récompenses prestigieuses. Selon les enseignants, l'enfance est le début du chemin vers de futures découvertes et réalisations.

Les élèves du primaire ont-ils besoin de physique ?

Majorité programmes scolaires implique d'étudier la physique à partir de la cinquième année. Cependant, les parents sont bien conscients des nombreuses questions qui se posent chez les jeunes enfants curieux. âge scolaire et même chez les enfants d'âge préscolaire. Les expériences en physique contribueront à ouvrir la voie au monde merveilleux de la connaissance. Pour les écoliers de 7 à 10 ans, ils seront bien entendu simples. Malgré la simplicité des expériences, mais après avoir compris les bases principes physiques et les lois, les enfants se sentent comme des sorciers tout-puissants. C’est formidable, car un vif intérêt pour la science est la clé de la réussite des études.

Les capacités des enfants ne se révèlent pas toujours. Il est souvent nécessaire d'offrir à l'enfant un certain activité scientifique, alors seulement apparaissent des inclinations vers certaines connaissances. Expériences à domicile - moyen facile Découvrez si votre enfant s'intéresse aux sciences naturelles. Les petits découvreurs du monde restent rarement indifférents aux actions « merveilleuses ». Même si l'envie d'étudier la physique ne se manifeste pas clairement, posez les bases connaissance physiqueça vaut toujours le coup.

Les expériences les plus simples réalisées à la maison sont bonnes car même les enfants timides et qui doutent d'eux-mêmes sont heureux de faire des expériences à la maison. Atteindre le résultat attendu crée de la confiance dans propre force. Les pairs acceptent avec enthousiasme les démonstrations de ces « trucs », ce qui améliore les relations entre les enfants.

Exigences pour mener des expériences à la maison

Pour que l'étude des lois de la physique à la maison soit sécuritaire, vous devez prendre les précautions suivantes :

1. Absolument toutes les expériences sont réalisées avec la participation d'adultes. Bien entendu, de nombreuses études sont sûres. Le problème est que les hommes ne font pas toujours une distinction claire entre les manipulations inoffensives et dangereuses.
2. Vous devez être particulièrement prudent si des objets tranchants, perçants ou coupants ou un feu ouvert sont utilisés. La présence des aînés est ici obligatoire.
3. L'utilisation de substances toxiques est interdite.
4. L'enfant doit décrire en détail l'ordre des actions à effectuer. Il est nécessaire de formuler clairement le but du travail.
5. Les adultes doivent expliquer l'essence des expériences, les principes de fonctionnement des lois de la physique.

Recherche simple

Vous pouvez commencer à vous familiariser avec la physique en démontrant les propriétés des substances. Ce doivent être les plus expériences simples pour les enfants.

Important! Il est conseillé d’anticiper les éventuelles questions des enfants afin d’y répondre de la manière la plus détaillée possible. C'est désagréable quand maman ou papa propose de faire une expérience, comprenant vaguement ce qu'elle confirme. Par conséquent, il est préférable de se préparer en étudiant la littérature nécessaire.

Densité différente

Chaque substance a une densité qui affecte son poids. Divers indicateurs Ce paramètre présente des manifestations intéressantes sous forme de liquide multicouche.

Même les enfants d'âge préscolaire peuvent mener des expériences aussi simples avec des liquides et observer leurs propriétés.
Pour l'expérience, vous aurez besoin de :

• sirop de sucre;
• huile végétale;
• eau;
• pot en verre;
• plusieurs petits objets (par exemple, une pièce de monnaie, une perle en plastique, un morceau de mousse, une épingle).

Le pot doit être rempli à environ 1/3 de sirop, ajouter la même quantité d'eau et d'huile. Les liquides ne se mélangeront pas mais formeront des couches. La raison en est la densité ; une substance avec une densité plus faible est plus légère. Ensuite, un par un, vous devez abaisser les objets dans le pot. Ils resteront coincés différents niveaux. Tout dépend de la relation entre les densités des liquides et des objets. Si la densité du matériau est inférieure à celle du liquide, la chose ne coulera pas.

oeuf flottant

Vous aurez besoin de :

• 2 verres ;
• cuillerée à soupe;
• sel;
• eau;
• 2 œufs.

Les deux verres doivent être remplis d'eau. Dissoudre 2 cuillères à soupe pleines de sel dans l'un d'eux. Ensuite, vous devriez mettre les œufs dans les verres. DANS eau ordinaire il coulera et flottera à la surface dans l'eau salée. Le sel augmente la densité de l'eau. Ceci explique le fait qu'il est plus facile de nager dans l'eau de mer que dans l'eau douce.

Tension superficielle de l'eau

Il faut expliquer aux enfants que les molécules à la surface d’un liquide s’attirent les unes les autres, formant un mince film élastique. Cette propriété de l’eau est appelée tension superficielle. Cela explique, par exemple, la capacité du marcheur aquatique à glisser sur la surface de l’eau d’un étang.

Eau non renversable

Nécessaire:

• bécher en verre;
• eau;
• trombones.

Le verre est rempli d'eau à ras bord. Il semble qu’un seul trombone suffise à faire couler le liquide. Insérez soigneusement les trombones dans le verre un par un. En abaissant une douzaine de trombones, vous constaterez que l'eau ne s'écoule pas, mais forme un petit dôme à la surface.

Matches flottants

Nécessaire:

• bol;
• eau;
• 4 matchs ;
• savon liquide.

Versez de l'eau dans un bol et mettez-y les allumettes. Ils seront pratiquement immobiles en surface. Si tu le laisses tomber au centre détergent, les allumettes se répandront instantanément sur les bords du bol. Le savon réduit la tension superficielle de l'eau.

Expériences divertissantes

Travailler avec la lumière et le son peut être très spectaculaire pour les enfants. Les enseignants affirment que les expériences divertissantes sont intéressantes pour les enfants différents âges. Par exemple, les expériences physiques proposées ici conviennent également aux enfants d'âge préscolaire.

"Lave" rougeoyante

Cette expérience ne crée pas une véritable lampe, mais simule joliment le fonctionnement d'une lampe avec des particules en mouvement.
Nécessaire:

• pot en verre;
• eau;
• huile végétale;
• du sel ou tout comprimé effervescent ;
• colorant alimentaire;
• lampe de poche.

Le pot doit être rempli aux 2/3 environ avec de l'eau colorée, puis ajouter de l'huile presque jusqu'au bord. Saupoudrez un peu de sel dessus. Allez ensuite dans une pièce sombre et éclairez le pot par le bas avec une lampe de poche. Les grains de sel vont couler au fond, emportant avec eux des gouttelettes de graisse. Plus tard, lorsque le sel se dissoudra, l’huile remontera à la surface.

Accueil Arc-en-ciel

La lumière du soleil peut être décomposée en rayons multicolores qui constituent le spectre.

Nécessaire:

• brillant lumière naturelle;
• tasse;
• eau;
• une grande boîte ou une chaise ;
• grande feuille livre blanc.

Par une journée ensoleillée, vous devez placer du papier sur le sol devant une fenêtre laissant entrer une lumière vive. Placez une boîte (chaise) à proximité et placez un verre rempli d'eau dessus. Un arc-en-ciel apparaîtra sur le sol. Pour voir les couleurs en entier, il suffit de déplacer le papier et de l'attraper. Un récipient transparent contenant de l'eau agit comme un prisme qui divise le faisceau en parties du spectre.

Stéthoscope du médecin

Le son voyage à travers les vagues. Les ondes sonores dans l’espace peuvent être redirigées et amplifiées.
Vous aurez besoin de :

• un morceau de tube en caoutchouc (tuyau) ;
• 2 entonnoirs ;
• pâte à modeler.

Vous devez insérer un entonnoir dans les deux extrémités du tube en caoutchouc, en le fixant avec de la pâte à modeler. Il suffit maintenant d’en mettre un à votre cœur et l’autre à votre oreille. Le battement de coeur peut être clairement entendu. L'entonnoir « récupère » les vagues, surface intérieure Le tube ne leur permet pas de se disperser dans l'espace.

Le stéthoscope d'un médecin fonctionne sur ce principe. Autrefois, les aides auditives pour personnes malentendantes avaient à peu près le même appareil.

Important! N'utilisez pas de sources sonores fortes car cela pourrait endommager votre audition.

Expériences

Quelle est la différence entre expérience et expérience ? Ce sont des méthodes de recherche. Habituellement, l'expérience est réalisée avec un résultat connu d'avance, démontrant un axiome déjà compris. L'expérience est conçue pour confirmer ou infirmer l'hypothèse.

Pour les enfants, la différence entre ces concepts est presque imperceptible ; toute action est réalisée pour la première fois, sans fondement scientifique.

Cependant, un intérêt souvent éveillé pousse les enfants à de nouvelles expériences découlant des propriétés déjà connues des matériaux. Ce type d'indépendance devrait être encouragé.

Liquides congelés

La matière change de propriétés avec les changements de température. Les enfants s'intéressent au changement des propriétés de toutes sortes de liquides lorsqu'ils se transforment en glace. Différentes substances ont des points de congélation différents. De plus, à basse température, leur densité change.

Faites attention! Lorsque vous congelez des liquides, utilisez uniquement des récipients en plastique. Il est déconseillé d'utiliser des récipients en verre, car ils pourraient éclater. La raison en est que les liquides changent de structure lorsqu’ils gèlent. Les molécules forment des cristaux, la distance entre elles augmente et le volume de la substance augmente.

• Si vous remplissez différents moules avec de l'eau et du jus d'orange, laissez-les congélateur, que va-t-il se passer ? L'eau gèlera déjà, mais le jus restera partiellement liquide. La raison en est le point de congélation du liquide. Des expériences similaires peuvent être réalisées avec différentes substances.
• En versant de l'eau et de l'huile dans un récipient transparent, vous pouvez voir la séparation familière. Le pétrole flotte à la surface de l’eau car il est moins dense. Que peut-on observer lorsqu'un récipient avec son contenu est congelé ? Lieux de vidange d'eau et d'huile. La glace sera en haut, l'huile sera désormais en bas. À mesure que l’eau gelait, elle devenait plus légère.

Travailler avec un aimant

Grand intérêt collégiens provoque la manifestation des propriétés magnétiques de diverses substances. Une physique intéressante suggère de vérifier ces propriétés.

Options d'expérimentation (des aimants seront nécessaires) :

Tester la capacité d'attirer divers objets

Vous pouvez tenir des registres indiquant les propriétés des matériaux (plastique, bois, fer, cuivre). Des trucs intéressants- de la limaille de fer dont le mouvement semble fascinant.

Etude de la capacité d'un aimant à agir à travers d'autres matériaux.

Par exemple, objet métallique exposé à un aimant à travers du verre, du carton, une surface en bois.

Considérez la capacité des aimants à attirer et à repousser.

Etude des pôles magnétiques (comme les pôles se repoussent, contrairement aux pôles s'attirent). Une option spectaculaire consiste à fixer des aimants sur des bateaux jouets flottants.

Aiguille aimantée - analogue d'une boussole

Dans l'eau, il indique la direction « nord – sud ». L'aiguille aimantée attire d'autres petits objets.

1. Il est conseillé de ne pas surcharger le petit chercheur d'informations. Le but des expériences est de montrer comment fonctionnent les lois de la physique. Il vaut mieux examiner un phénomène en détail que de changer sans cesse de direction pour se divertir.
2. Avant chaque expérience, il est facile d'expliquer les propriétés et les caractéristiques des objets impliqués. Résumez-le ensuite avec votre enfant.
3. Les règles de sécurité méritent une attention particulière. Le début de chaque cours est accompagné d'instructions.

Les expériences scientifiques sont passionnantes ! Peut-être que ce sera la même chose pour les parents. Ensemble, découvrir de nouvelles facettes des phénomènes ordinaires est doublement intéressant. Cela vaut la peine de se débarrasser des soucis quotidiens et de partager la joie de la découverte de l'enfance.

La physique nous entoure absolument partout : dans la vie de tous les jours, dans la rue, sur la route... Parfois, les parents devraient attirer l'attention de leurs enfants sur des moments intéressants et encore méconnus. Une connaissance précoce de cette matière scolaire permettra à certains enfants de surmonter leur peur, et à d'autres de s'intéresser sérieusement à cette science et, peut-être, pour certains, cela deviendra un destin.

Aujourd'hui, nous vous proposons de vous familiariser avec quelques expériences simples qui peuvent être réalisées à la maison.

BUT DE L'EXPÉRIENCE : Voyez si la forme d'un objet affecte sa résistance.
MATÉRIELS: trois feuilles de papier, du ruban adhésif, des livres (pesant jusqu'à un demi-kilo), un assistant.

PROCESSUS:

Pliez les morceaux de papier en trois différentes formes: Formulaire A- plier la feuille en trois et coller les extrémités ensemble, Formulaire B- pliez la feuille de papier en quatre et collez les extrémités ensemble, Formulaire B- Roulez le papier en forme de cylindre et collez les extrémités ensemble.

Placez toutes les figures que vous avez réalisées sur la table.

Avec votre assistant, placez les livres un par un et observez quand les structures s'effondrent.

Rappelez-vous combien de livres chaque figurine peut contenir.

RÉSULTATS: Le cylindre peut contenir le plus grand nombre de livres.
POURQUOI? La gravité (attraction vers le centre de la Terre) tire les livres vers le bas, mais les supports papier ne les lâchent pas. Si la gravité terrestre est supérieure à la force de résistance du support, le poids du livre va l'écraser. Le cylindre de papier ouvert s'est avéré être la plus solide de toutes les figures, car le poids des livres qui y reposaient était réparti uniformément le long de ses parois.

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BUT DE L'EXPÉRIENCE : Chargez un objet avec de l'électricité statique.
MATÉRIELS: ciseaux, serviette, règle, peigne.

PROCESSUS:

Mesurez et découpez une bande de papier dans la serviette (7 cm x 25 cm).

Découpez de longues bandes fines sur le papier en LAISSANT le bord intact (selon le dessin).

Peignez vos cheveux rapidement. Vos cheveux doivent être propres et secs. Rapprochez le peigne des bandes de papier, mais ne les touchez pas.

RÉSULTATS: Des bandes de papier sont tirées vers le peigne.
POURQUOI?« Statique » signifie immobile. L'électricité statique est constituée de particules négatives appelées électrons rassemblés. La matière est constituée d'atomes, où les électrons tournent autour d'un centre positif - le noyau. Lorsque nous nous peignons les cheveux, les électrons semblent être effacés des cheveux et finissent par y être. sur le peigne La moitié du peigne qui a touché vos cheveux a reçu une charge négative. La bande de papier est constituée d'atomes, ce qui fait que la partie positive des atomes est attirée vers le peigne. entre les particules positives et négatives suffit à soulever celles du papier.

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BUT DE L'EXPÉRIENCE : Trouvez la position du centre de gravité.
MATÉRIELS: de la pâte à modeler, deux fourchettes en métal, un cure-dent, un grand verre ou un pot à col large.

PROCESSUS:

Roulez une boule de pâte à modeler d'environ 4 cm de diamètre.

Insérez une fourchette dans la balle.

Insérez la deuxième fourchette dans la boule à un angle de 45 degrés par rapport à la première fourchette.

Insérez un cure-dent dans la boule entre les fourchettes.

Placez l'extrémité du cure-dent sur le bord du verre et déplacez-le vers le centre du verre jusqu'à ce que l'équilibre soit atteint.

NOTE: Si l’équilibre ne peut être atteint, réduisez l’angle entre eux.
RÉSULTATS: Dans une certaine position, les cure-dents de la fourchette sont équilibrés.
POURQUOI?Étant donné que les fourches sont situées à un angle l'une par rapport à l'autre, leur poids semble être concentré en un certain point sur le bâton situé entre elles. Ce point est appelé centre de gravité.

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BUT DE L'EXPÉRIENCE : Comparez la vitesse du son dans les solides et dans l'air.
MATÉRIELS: gobelet en plastique, élastique en forme d'anneau.

PROCESSUS:

Placez l'anneau en caoutchouc sur le verre comme indiqué sur l'image.

Placez le verre à l'envers contre votre oreille.

Enfilez l'élastique tendu comme une ficelle.

RÉSULTATS: Un bruit fort se fait entendre.
POURQUOI? Un objet sonne lorsqu'il vibre. En oscillant, il heurte l'air ou un autre objet s'il se trouve à proximité. Les vibrations commencent à se propager dans l’air, remplissant tout ce qui nous entoure, leur énergie affecte les oreilles et nous entendons le son. Les vibrations se propagent beaucoup plus lentement dans l’air (gaz) que dans les solides ou les liquides. Les vibrations de l'élastique sont transmises à la fois à l'air et au corps du verre, mais le son est entendu plus fort lorsqu'il arrive à l'oreille directement depuis les parois du verre.

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BUT DE L'EXPÉRIENCE : Découvrez si la température affecte la capacité de saut d'une balle en caoutchouc.
MATÉRIELS: balle de tennis, mètre, congélateur.

PROCESSUS:

Placez la barre verticalement et, en la tenant d'une main, placez la balle sur son extrémité supérieure de l'autre main.

Relâchez le ballon et voyez à quelle hauteur il saute lorsqu'il touche le sol. Répétez cette opération trois fois et estimez votre hauteur de saut moyenne.

Placez la boule au congélateur pendant une demi-heure.

Mesurez à nouveau la hauteur de votre saut en relâchant la balle depuis l'extrémité supérieure du poteau.

RÉSULTATS: Après le congélateur, la balle ne rebondit pas aussi haut.
POURQUOI? Le caoutchouc est constitué d’une myriade de molécules sous forme de chaînes. Lorsqu'elles sont chaudes, ces chaînes bougent et s'éloignent facilement les unes des autres, et grâce à cela, le caoutchouc devient élastique. Une fois refroidies, ces chaînes deviennent rigides. Lorsque les chaînes sont élastiques, la balle rebondit bien. Lorsque vous jouez au tennis par temps froid, vous devez tenir compte du fait que la balle ne sera pas aussi rebondissante.

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BUT DE L'EXPÉRIENCE : Voyez comment l'image apparaît dans le miroir.
MATÉRIELS: miroir, 4 livres, crayon, papier.

PROCESSUS:

Empilez les livres et appuyez le miroir contre celui-ci.

Placez un morceau de papier sous le bord du miroir.

Mettre main gauche devant une feuille de papier, et placez votre menton sur votre main pour pouvoir vous regarder dans le miroir, mais sans voir la feuille sur laquelle vous devez écrire.

En regardant uniquement dans le miroir, pas dans le papier, écrivez votre nom dessus.

Regarde ce que tu as écrit.

RÉSULTATS: La plupart, et peut-être même la totalité, des lettres étaient à l’envers.
POURQUOI? Parce que tu as écrit en te regardant dans le miroir là où ils se regardaient de la manière habituelle, mais sur le papier, ils sont à l'envers. La plupart des lettres seront à l’envers et seules les lettres symétriques (H, O, E, B) seront écrites correctement. Ils se ressemblent dans le miroir et sur le papier, même si l’image dans le miroir est à l’envers.

Introduction

Sans aucun doute, toutes nos connaissances commencent par des expériences.
(Kant-Emmanuel. philosophe allemand 1724-1804)

Les expériences de physique initient les élèves de manière ludique aux diverses applications des lois de la physique. Les expériences peuvent être utilisées en cours pour attirer l’attention des élèves sur le phénomène étudié, lors de la répétition et de la consolidation du matériel pédagogique et lors de soirées physiques. Des expériences divertissantes approfondissent et élargissent les connaissances des élèves, favorisent le développement de la pensée logique et suscitent l'intérêt pour le sujet.

Cet article décrit 10 expériences ludiques, 5 expériences de démonstration utilisant du matériel scolaire. Les auteurs des ouvrages sont des élèves de la 10e année de l'école secondaire municipale n° 1 du village de Zabaikalsk, territoire de Transbaïkal - Chuguevsky Artyom, Lavrentyev Arkady, Chipizubov Dmitry. Les gars ont réalisé ces expériences de manière indépendante, ont résumé les résultats et les ont présentés sous la forme de ce travail.

Le rôle de l'expérience dans la science physique

Le fait que la physique soit une science jeune
Il est impossible de le dire avec certitude ici.
Et dans les temps anciens, apprendre les sciences,
Nous nous sommes toujours efforcés de le comprendre.

La finalité de l’enseignement de la physique est spécifique,
Être capable d'appliquer toutes les connaissances dans la pratique.
Et il est important de se rappeler : le rôle de l’expérimentation
Doit être debout en premier lieu.

Être capable de planifier une expérience et de la réaliser.
Analyser et donner vie.
Construire un modèle, émettre une hypothèse,
S'efforcer d'atteindre de nouveaux sommets

Les lois de la physique reposent sur des faits établis expérimentalement. De plus, l'interprétation des mêmes faits change souvent au cours du développement historique de la physique. Les faits s'accumulent grâce à l'observation. Mais vous ne pouvez pas vous limiter à eux uniquement. Ce n'est que le premier pas vers la connaissance. Vient ensuite l’expérimentation, le développement de concepts permettant des caractéristiques qualitatives. Afin de tirer des conclusions générales des observations et de connaître les causes des phénomènes, il est nécessaire d'établir des relations quantitatives entre les quantités. Si une telle dépendance est obtenue, alors nous avons trouvé loi physique. Si une loi physique est trouvée, il n'est pas nécessaire d'expérimenter dans chaque cas individuel, il suffit d'effectuer les calculs appropriés. En étudiant expérimentalement les relations quantitatives entre les quantités, des modèles peuvent être identifiés. Sur la base de ces lois, une théorie générale des phénomènes est développée.

Par conséquent, sans expérience, il ne peut y avoir d’enseignement rationnel de la physique. L'étude de la physique implique l'utilisation généralisée d'expériences, la discussion des caractéristiques de son environnement et des résultats observés.

Expériences divertissantes en physique

La description des expériences a été réalisée à l'aide de l'algorithme suivant :

1. Nom de l'expérience
2. Équipement et matériel requis pour l'expérience
3. Étapes de l'expérience
4. Explication de l'expérience

Expérience n°1 Quatre étages

Équipements et matériels : verre, papier, ciseaux, eau, sel, vin rouge, huile de tournesol, alcool coloré.

Étapes de l'expérience

Essayons de verser quatre liquides différents dans un verre afin qu'ils ne se mélangent pas et ne se situent pas cinq niveaux les uns au-dessus des autres. Cependant, il nous sera plus pratique de prendre non pas un verre, mais un verre étroit qui s'élargit vers le haut.

1. Versez de l'eau teintée salée dans le fond du verre.
2. Enroulez un « Funtik » en papier et pliez son extrémité à angle droit ; coupez le bout. Le trou dans le Funtik doit avoir la taille d’une tête d’épingle.
   Versez du vin rouge dans ce cornet ; un mince filet doit en sortir horizontalement, se briser contre les parois du verre et s'écouler sur l'eau salée.
3. Lorsque la hauteur de la couche de vin rouge est égale à la hauteur de la couche d’eau colorée, arrêtez de verser le vin.
4. A partir du deuxième cornet, versez l'huile de tournesol dans un verre de la même manière.

A partir de la troisième corne, versez une couche d'alcool coloré.

Figure 1

Explication de l'expérience

Les liquides de l'épicerie étaient disposés dans l'ordre suivant : eau colorée, vin rouge, huile de tournesol, alcool coloré. Les plus lourds sont en bas, les plus légers en haut. L'eau salée a la densité la plus élevée, l'alcool teinté a la densité la plus faible.

Expérience n°2 Chandelier étonnant

Équipements et matériels : bougie, clou, verre, allumettes, eau.

Étapes de l'expérience

N'est-ce pas un chandelier incroyable - un verre d'eau ? Et ce chandelier n'est pas mal du tout.

Figure 2

1. Pesez l'extrémité de la bougie avec un clou.
2. Calculez la taille de l'ongle pour que toute la bougie soit immergée dans l'eau, seules la mèche et la pointe même de la paraffine doivent dépasser de l'eau.
3. Allumez la mèche.

Explication de l'expérience

Laissez-les, vous le diront-ils, car dans une minute la bougie se consumera jusqu'à l'eau et s'éteindra !

C’est pour cela, répondez-vous, que la bougie raccourcit de minute en minute. Et si c’est plus court, cela veut dire que c’est plus facile. Si c’est plus facile, cela signifie qu’il flottera.

Et c’est vrai, la bougie flottera petit à petit, et la paraffine refroidie à l’eau au bord de la bougie fondra plus lentement que la paraffine entourant la mèche. Par conséquent, un entonnoir assez profond se forme autour de la mèche. Ce vide, à son tour, rend la bougie plus légère, c'est pourquoi notre bougie s'éteindra jusqu'au bout.

Expérience n°3 Bougie par bouteille

Équipements et matériels : bougie, bouteille, allumettes

Étapes de l'expérience

1. Placez une bougie allumée derrière la bouteille et placez-vous de manière à ce que votre visage soit à 20-30 cm de la bouteille.
2. Il ne vous reste plus qu'à souffler et la bougie s'éteindra, comme s'il n'y avait aucune barrière entre vous et la bougie.

Figure 3

Explication de l'expérience

La bougie s'éteint parce que la bouteille « vole » avec de l'air : le flux d'air est divisé par la bouteille en deux flux ; l'un le contourne à droite et l'autre à gauche ; et ils se rencontrent approximativement là où se trouve la flamme de la bougie.

Expérience n°4 Serpent tournant

Équipement et matériel : papier épais, bougie, ciseaux.

Étapes de l'expérience

1. Découpez une spirale dans du papier épais, étirez-la un peu et placez-la au bout d'un fil recourbé.
2. Tenez cette spirale au-dessus de la bougie dans le flux d'air ascendant, le serpent tournera.

Explication de l'expérience

Le serpent tourne parce que l'air se dilate sous l'influence de la chaleur et se transforme énergie chaude en mouvement.

Figure 4

Expérience n°5 Éruption du Vésuve

Équipements et matériaux : récipient en verre, flacon, bouchon, encre alcoolisée, eau.

Étapes de l'expérience

1. Placez une bouteille d'encre alcoolisée dans un grand récipient en verre rempli d'eau.
2. Il devrait y avoir un petit trou dans le bouchon de la bouteille.

Figure 5

Explication de l'expérience

L'eau a une densité plus élevée que l'alcool ; il entrera progressivement dans le flacon, en déplaçant le mascara. Un liquide rouge, bleu ou noir s’élèvera de la bulle en un mince filet.

Expérience n°6 Quinze matchs contre un

Équipements et matériels : 15 matchs.

Étapes de l'expérience

1. Placez une allumette sur la table et 14 allumettes dessus de manière à ce que leurs têtes soient relevées et que leurs extrémités touchent la table.
2. Comment soulever la première allumette en la tenant par une extrémité, et toutes les autres allumettes avec elle ?

Explication de l'expérience

Pour ce faire, il suffit de mettre une autre quinzième allumette au dessus de toutes les allumettes, dans le creux entre elles.

Figure 6

Expérience n°7 Support à casseroles

Équipements et matériels : assiette, 3 fourchettes, rond de serviette, casserole.

Étapes de l'expérience

1. Placez trois fourchettes dans un cercle.
2. Mettez cette conception plaque.
3. Placez une casserole d'eau sur le support.

Figure 7

Figure 8

Explication de l'expérience

Cette expérience s'explique par la règle de l'effet de levier et de l'équilibre stable.

Figure 9

Expérience n°8 Moteur à paraffine

Équipements et matériels : bougie, aiguille à tricoter, 2 verres, 2 assiettes, allumettes.

Étapes de l'expérience

Pour fabriquer ce moteur, nous n’avons besoin ni d’électricité ni d’essence. Pour cela, nous n'avons besoin que... d'une bougie.

1. Faites chauffer l'aiguille à tricoter et collez-la avec la tête dans la bougie. Ce sera l'axe de notre moteur.
2. Placez une bougie avec une aiguille à tricoter sur les bords de deux verres et équilibrez.
3. Allumez la bougie aux deux extrémités.

Explication de l'expérience

Une goutte de paraffine tombera dans l'une des plaques placées sous les extrémités de la bougie. L’équilibre sera rompu, l’autre extrémité de la bougie se resserrera et tombera ; en même temps, quelques gouttes de paraffine s'en écouleront, et elle deviendra plus légère que la première extrémité ; il monte vers le haut, la première extrémité descendra, laissera tomber une goutte, il deviendra plus léger et notre moteur se mettra à fonctionner de toutes ses forces ; progressivement les vibrations de la bougie augmenteront de plus en plus.

Figure 10

Expérience n°9 Libre échange de fluides

Équipement et matériel : orange, verre, vin rouge ou lait, eau, 2 cure-dents.

Étapes de l'expérience

1. Coupez délicatement l'orange en deux, pelez-la pour que toute la peau se détache.
2. Percez deux trous côte à côte au fond de cette tasse et placez-la dans un verre.
3. Le diamètre de la tasse doit être légèrement supérieur au diamètre de la partie centrale du verre, la tasse restera alors sur les parois sans tomber au fond.
4. Abaissez la tasse orange dans le récipient jusqu'à un tiers de la hauteur.
5. Versez du vin rouge ou de l'alcool coloré dans le zeste d'orange. Il passera par le trou jusqu'à ce que le niveau du vin atteigne le fond de la tasse.

Versez ensuite de l'eau presque jusqu'au bord. Vous pouvez voir comment le courant de vin monte à travers l'un des trous jusqu'au niveau de l'eau, tandis que l'eau plus lourde passe par l'autre trou et commence à couler au fond du verre. Dans quelques instants le vin sera en haut et l’eau en bas.

Expérience n°10 Verre chantant

Étapes de l'expérience

1. Remplissez un verre d'eau et essuyez les bords du verre.
2. Frottez un doigt humide n'importe où sur le verre et elle commencera à chanter.

Figure 11

Expériences de démonstration

1. Diffusion de liquides et de gaz

Diffusion (du latin diflusio - propagation, propagation, diffusion), transfert de particules de nature différente, provoqué par le mouvement thermique chaotique des molécules (atomes). Distinguer la diffusion dans les liquides, les gaz et les solides

Expérience de démonstration « Observation de la diffusion »

Équipements et matériels : coton, ammoniaque, phénolphtaléine, installation d'observation de diffusion.

Étapes de l'expérience

1. Prenons deux morceaux de coton.
2. Nous humidifions un morceau de coton avec de la phénolphtaléine, l'autre avec de l'ammoniaque.
3. Mettons les branches en contact.
4. On observe que les toisons deviennent roses en raison du phénomène de diffusion.

Figure 12

Figure 13

Figure 14

Le phénomène de diffusion peut être observé à l'aide d'une installation spéciale

1. Versez de l'ammoniaque dans l'un des flacons.
2. Humidifiez un morceau de coton avec de la phénolphtaléine et placez-le sur le flacon.
3. Au bout d'un certain temps, on observe la coloration de la toison. Cette expérience démontre le phénomène de diffusion à distance.

Figure 15

Montrons que le phénomène de diffusion dépend de la température. Plus la température est élevée, plus la diffusion est rapide.

Figure 16

Pour démontrer cette expérience, prenons deux verres identiques. Versez de l'eau froide dans un verre et de l'eau chaude dans l'autre. Ajouter aux verres sulfate de cuivre, on observe que le sulfate de cuivre se dissout plus rapidement dans l'eau chaude, ce qui prouve la dépendance de la diffusion à la température.

Figure 17

Figure 18

2. Vases communicants

Pour démontrer les vases communicants, prenons un certain nombre de vases de formes diverses, reliés au fond par des tubes.

Figure 19

Figure 20

Versons du liquide dans l'un d'eux : nous constaterons immédiatement que le liquide s'écoulera à travers les tubes dans les récipients restants et se déposera dans tous les récipients au même niveau.

L’explication de cette expérience est la suivante. La pression sur les surfaces libres du liquide dans les récipients est la même ; elle est égale à la pression atmosphérique. Ainsi, toutes les surfaces libres appartiennent à la même surface du niveau et doivent donc être dans le même plan horizontal et le bord supérieur du récipient lui-même : sinon la bouilloire ne peut pas être remplie jusqu'au sommet.

Figure 21

3.Le bal de Pascal

La boule de Pascal est un dispositif conçu pour démontrer le transfert uniforme de pression exercé sur un liquide ou un gaz dans un récipient fermé, ainsi que la montée du liquide derrière le piston sous l'influence de la pression atmosphérique.

Pour démontrer le transfert uniforme de pression exercée sur un liquide dans un récipient fermé, il est nécessaire d'utiliser un piston pour aspirer de l'eau dans le récipient et de placer fermement la bille sur la buse. En poussant le piston dans le récipient, démontrez l'écoulement du liquide depuis les trous de la bille, en faisant attention à l'écoulement uniforme du liquide dans toutes les directions.

Des centaines de milliers d’expériences physiques ont été réalisées au cours des mille ans d’histoire de la science. Il est difficile de sélectionner quelques-uns des « meilleurs » parmi les physiciens des États-Unis et du monde. Europe occidentale une enquête a été menée. Les chercheurs Robert Creese et Stoney Book leur ont demandé de nommer les plus belles expériences de physique de l'histoire. Igor Sokalsky, chercheur au Laboratoire d'astrophysique des neutrinos de haute énergie, candidat en sciences physiques et mathématiques, a parlé des expériences qui ont été incluses dans le top dix selon les résultats d'une enquête sélective menée par Kriz et Buk.

1. Expérience d'Ératosthène de Cyrène

L'une des plus anciennes expériences physiques connues, à la suite de laquelle le rayon de la Terre a été mesuré, a été réalisée au IIIe siècle avant JC par le bibliothécaire de la célèbre bibliothèque d'Alexandrie, Érastothène de Cyrène. La conception expérimentale est simple. A midi, le jour solstice d'été, dans la ville de Sienne (aujourd'hui Assouan), le Soleil était à son zénith et les objets ne projetaient pas d'ombres. Le même jour et à la même heure, dans la ville d'Alexandrie, située à 800 kilomètres de Sienne, le Soleil s'est écarté du zénith d'environ 7°. Cela représente environ 1/50 d'un cercle complet (360°), ce qui signifie que la circonférence de la Terre est de 40 000 kilomètres et que son rayon est de 6 300 kilomètres. Il semble presque incroyable qu'une mesure aussi mesurée méthode simple Le rayon de la Terre s'est avéré n'être que 5 % inférieur à la valeur obtenue par le plus précis méthodes modernes, rapporte le site « Chimie et Vie ».

2. L'expérience de Galilée

Au XVIIe siècle, le point de vue dominant était Aristote, qui enseignait que la vitesse à laquelle un corps tombe dépend de sa masse. Plus le corps est lourd, plus il tombe vite. Des constats que chacun de nous peut faire la vie quotidienne, semblerait le confirmer. Essayez de le libérer en même temps mains légères un cure-dent et une lourde pierre. La pierre touchera le sol plus rapidement. De telles observations ont amené Aristote à conclure sur la propriété fondamentale de la force avec laquelle la Terre attire d'autres corps. En fait, la vitesse de chute est affectée non seulement par la force de gravité, mais également par la force de résistance de l’air. Le rapport de ces forces pour les objets légers et pour les objets lourds est différent, ce qui conduit à l'effet observé.

L'Italien Galileo Galilei a douté de l'exactitude des conclusions d'Aristote et a trouvé un moyen de les tester. Pour ce faire, il a largué simultanément un boulet de canon et une balle de mousquet beaucoup plus légère depuis la tour penchée de Pise. Les deux corps avaient à peu près la même forme profilée. Par conséquent, tant pour le noyau que pour la balle, les forces de résistance de l'air étaient négligeables par rapport aux forces de gravité. Galilée a découvert que les deux objets atteignent le sol au même moment, c'est-à-dire que la vitesse de leur chute est la même.

Les résultats obtenus par Galilée sont une conséquence de la loi gravité universelle et la loi selon laquelle l'accélération subie par un corps est directement proportionnelle à la force agissant sur lui et inversement proportionnelle à la masse.

3. Une autre expérience de Galileo Galilei

Galilée a mesuré la distance parcourue par les balles roulant sur une planche inclinée à intervalles de temps égaux, mesurée par l'auteur de l'expérience à l'aide d'une horloge à eau. Le scientifique a découvert que si le temps était doublé, les balles rouleraient quatre fois plus loin. Cette relation quadratique signifiait que les boules se déplaçaient à une vitesse accélérée sous l'influence de la gravité, ce qui contredisait l'affirmation d'Aristote, acceptée depuis 2000 ans, selon laquelle les corps sur lesquels agit une force se déplacent à une vitesse constante, alors que si aucune force n'est appliquée au corps, alors il est au repos. Les résultats de cette expérience de Galilée, ainsi que les résultats de son expérience avec la Tour Penchée de Pise, servirent plus tard de base à la formulation des lois de la mécanique classique.

4. L'expérience d'Henry Cavendish

Après qu'Isaac Newton ait formulé la loi de la gravitation universelle : la force d'attraction entre deux corps de masses Mit, séparés l'un de l'autre par une distance r, est égale à F=γ (mM/r2), il restait à déterminer la valeur de la constante gravitationnelle γ - Pour ce faire, il fallait mesurer la force d'attraction entre deux corps de masses connues. Ce n’est pas si facile à faire, car la force d’attraction est très faible. Nous ressentons la force de gravité de la Terre. Mais il est impossible de ressentir l’attraction même d’une très grande montagne à proximité, car elle est très faible.

Il fallait une méthode très subtile et sensible. Il a été inventé et utilisé en 1798 par Henry Cavendish, compatriote de Newton. Il a utilisé une balance de torsion - une bascule avec deux billes suspendues à une corde très fine. Cavendish a mesuré le déplacement du culbuteur (rotation) à mesure que d'autres billes de plus grande masse s'approchaient de la balance. Pour augmenter la sensibilité, le déplacement a été déterminé par des points lumineux réfléchis par des miroirs montés sur les culbuteurs. À la suite de cette expérience, Cavendish a pu déterminer avec précision la valeur de la constante gravitationnelle et calculer pour la première fois la masse de la Terre.

5. L'expérience de Jean Bernard Foucault

Le physicien français Jean Bernard Léon Foucault a prouvé expérimentalement la rotation de la Terre autour de son axe en 1851 à l'aide d'un pendule de 67 mètres suspendu au sommet de la coupole du Panthéon parisien. Le plan d'oscillation du pendule reste inchangé par rapport aux étoiles. Un observateur situé sur la Terre et tournant avec elle voit que le plan de rotation tourne lentement dans le sens opposé au sens de rotation de la Terre.

6. L'expérience d'Isaac Newton

En 1672, Isaac Newton réalisa une expérience simple décrite dans tous les manuels scolaires. Ayant fermé les volets, il y fit un trou petit trou que j'ai traversé rayon de soleil. Un prisme a été placé sur le trajet du faisceau et un écran a été placé derrière le prisme. Sur l'écran, Newton a observé un « arc-en-ciel » : un rayon blanc de soleil, traversant un prisme, s'est transformé en plusieurs rayons colorés - du violet au rouge. Ce phénomène est appelé dispersion de la lumière.

Sir Isaac n'a pas été le premier à observer ce phénomène. Déjà au début de notre ère, on savait que les gros monocristaux d'origine naturelle avaient la propriété de décomposer la lumière en couleurs. Les premières études sur la dispersion de la lumière dans des expériences avec un prisme triangulaire en verre, avant même Newton, ont été réalisées par l'Anglais Hariot et le naturaliste tchèque Marzi.

Cependant, avant Newton, de telles observations n'étaient pas soumises à une analyse sérieuse et les conclusions tirées sur cette base n'étaient pas vérifiées par des expériences supplémentaires. Hariot et Marzi sont restés des disciples d’Aristote, qui affirmait que les différences de couleur étaient déterminées par les différences dans la quantité d’obscurité « mélangée » à la lumière blanche. Violet, selon Aristote, apparaît avec le plus grand ajout d'obscurité à la lumière, et rouge avec le moins. Newton l'a fait expériences supplémentaires avec des prismes croisés, lorsque la lumière traverse un prisme puis traverse un autre. Sur la base de l’ensemble de ses expériences, il a conclu qu’« aucune couleur ne naît du mélange du blanc et du noir, à l’exception des couleurs sombres intermédiaires ».

la quantité de lumière ne change pas l’apparence de la couleur. Il a montré que lumière blanche doit être considéré comme un composite. Les couleurs principales vont du violet au rouge.

Cette expérience de Newton sert merveilleux exemple comment différentes personnes, observant le même phénomène, l'interprètent de différentes manières, et seuls ceux qui remettent en question leur interprétation et réalisent des expériences supplémentaires parviennent aux bonnes conclusions.

7. L'expérience de Thomas Young

Jusqu’au début du XIXe siècle, les idées sur la nature corpusculaire de la lumière prédominaient. La lumière était considérée comme constituée de particules individuelles – des corpuscules. Bien que les phénomènes de diffraction et d’interférence de la lumière aient été observés par Newton (« anneaux de Newton »), le point de vue généralement admis reste corpusculaire.

En regardant les vagues à la surface de l'eau provenant de deux pierres lancées, vous pouvez voir comment, se chevauchant, les vagues peuvent interférer, c'est-à-dire s'annuler ou se renforcer mutuellement. Sur cette base, le physicien et médecin anglais Thomas Young a mené des expériences en 1801 avec un faisceau de lumière qui traversait deux trous dans un écran opaque, formant ainsi deux sources de lumière indépendantes, semblables à deux pierres jetées dans l'eau. En conséquence, il a observé un motif d’interférence constitué d’une alternance de franges sombres et blanches, qui ne pourrait pas se former si la lumière était constituée de corpuscules. Les bandes sombres correspondaient aux zones où les ondes lumineuses provenant des deux fentes s’annulaient. Des rayures lumineuses sont apparues là où les ondes lumineuses se renforçaient mutuellement. Ainsi, la nature ondulatoire de la lumière a été prouvée.

8. L'expérience de Klaus Jonsson

Le physicien allemand Klaus Jonsson a mené en 1961 une expérience similaire à celle de Thomas Young sur l'interférence de la lumière. La différence était qu’au lieu de rayons lumineux, Jonsson utilisait des faisceaux d’électrons. Il a obtenu un motif d’interférence similaire à celui observé par Young pour les ondes lumineuses. Cela a confirmé l'exactitude des dispositions de la mécanique quantique concernant la nature des ondes corpusculaires mixtes des particules élémentaires.

9. L'expérience de Robert Millikan

L'idée que charge électrique de tout corps est discret (c'est-à-dire qu'il consiste en un ensemble plus ou moins grand de charges élémentaires qui ne sont plus sujettes à la fragmentation), est apparu au début du XIXe siècle et a été soutenu par des physiciens aussi célèbres que M. Faraday et G . Helmholtz. Le terme « électron » a été introduit dans la théorie, désignant une certaine particule - porteuse d'une charge électrique élémentaire. Ce terme était cependant purement formel à l’époque, puisque ni la particule elle-même ni la charge électrique élémentaire qui lui est associée n’avaient été découvertes expérimentalement. En 1895, K. Roentgen, lors d'expériences avec un tube à décharge, découvrit que son anode, sous l'influence des rayons provenant de la cathode, était capable d'émettre ses propres rayons X, ou rayons Roentgen. La même année, le physicien français J. Perrin prouve expérimentalement que les rayons cathodiques sont un flux de particules chargées négativement. Mais, malgré le matériel expérimental colossal, l'électron restait une particule hypothétique, puisqu'il n'y avait pas une seule expérience à laquelle des électrons individuels participeraient.

Le physicien américain Robert Millikan a développé une méthode qui est devenue exemple classique expérience de physique élégante. Millikan a réussi à isoler plusieurs gouttelettes d'eau chargées dans l'espace entre les plaques d'un condensateur. En éclairant aux rayons X, il a été possible d'ioniser légèrement l'air entre les plaques et de modifier la charge des gouttelettes. Lorsque le champ entre les plaques était activé, la gouttelette se déplaçait lentement vers le haut sous l’influence de l’attraction électrique. Lorsque le champ était éteint, il s'abaissait sous l'influence de la gravité. En allumant et éteignant le champ, il a été possible d'étudier chacune des gouttelettes en suspension entre les plaques pendant 45 secondes, après quoi elles se sont évaporées. En 1909, il était possible de déterminer que la charge de toute gouttelette était toujours un multiple entier de la valeur fondamentale e (charge électronique). C’était une preuve convaincante que les électrons étaient des particules ayant la même charge et la même masse. En remplaçant les gouttelettes d'eau par des gouttelettes d'huile, Millikan put augmenter la durée des observations à 4,5 heures et en 1913, éliminant les unes après les autres sources d'erreur possibles, il publia la première valeur mesurée de la charge électronique : e = (4,774 ± 0,009)x 10-10 unités électrostatiques .

10. L'expérience d'Ernst Rutherford

Au début du 20e siècle, il est devenu clair que les atomes sont constitués d'électrons chargés négativement et d'une sorte de charge positive, grâce à laquelle l'atome reste généralement neutre. Cependant, il y avait trop d'hypothèses sur ce à quoi ressemble ce système « positif-négatif », alors qu'il y avait clairement un manque de données expérimentales qui permettraient de faire un choix en faveur de l'un ou l'autre modèle. La plupart des physiciens ont accepté le modèle de J. J. Thomson : l'atome est une boule positive uniformément chargée d'un diamètre d'environ 108 cm avec des électrons négatifs flottant à l'intérieur.

En 1909, Ernst Rutherford (assisté de Hans Geiger et Ernst Marsden) mena une expérience pour comprendre la structure réelle de l'atome. Dans cette expérience, de lourdes particules alpha chargées positivement se déplaçant à une vitesse de 20 km/s ont traversé une fine feuille d'or et ont été dispersées sur des atomes d'or, s'écartant de la direction initiale du mouvement. Pour déterminer le degré de déviation, Geiger et Marsden ont dû utiliser un microscope pour observer les éclairs sur la plaque scintillante qui se produisaient à l'endroit où la particule alpha frappait la plaque. En deux ans, environ un million d'éruptions ont été dénombrées et il a été prouvé qu'environ une particule sur 8 000, en raison de la diffusion, change sa direction de mouvement de plus de 90° (c'est-à-dire fait demi-tour). Cela ne pourrait pas se produire dans l’atome « ​​libre » de Thomson. Les résultats soutiennent clairement le modèle dit planétaire de l'atome - un minuscule noyau massif mesurant environ 10 à 13 cm et des électrons tournant autour de ce noyau à une distance d'environ 10 à 8 cm.

Les expériences physiques modernes sont beaucoup plus complexes que les expériences du passé. Dans certains cas, les appareils sont placés sur des superficies de plusieurs dizaines de milliers de kilomètres carrés, dans d'autres, ils remplissent un volume de l'ordre du kilomètre cube. Et d’autres encore seront bientôt réalisés sur d’autres planètes.