éducation artistique et action culturelle

Ewen ,  Alexandre et Quentin ont  travaillé plus spécifiquement lors de l'année de première sur les couleurs des bulles de savon. L'idée était de stabiliser des bulles de savon dans une enceinte dont l'atmosphère est contrôlée en température et humidité (image 1 sur la drop) . Certaines bulles ont pu se stabiliser jusqu'à 45 min. Après de nombreuses modifications, l'installation permet d'observer une évolution des couleurs  reproductible lors de la croissance d'une bulle. Une relation  a été naturellement  mise en évidence entre l'épaisseur de la lame d'eau savonneuse et les teintes observées.  Afin de comprendre ces teintes, deux simulations informatiques ont été réalisées à l'aide d'un Logiciel gratuit (Géogébra) : manière plus ludique de s'approprier la théorie des interférences  à deux ondes. Une première simulation « visualise » ce phénomène d'interférence ; elle permet de faire varier et mettre en évidence l'influence des paramètres  (indice optique, longueur d'onde dans le vide, épaisseur de la lame..). Une deuxième simulation, plus simple à réaliser présente le spectre en intensité de la lumière issue de la bulle en fonction de l'épaisseur, ce qui permet une justification aisée des teintes observées.
A partir du mois de septembre, un travail (difficile) de détermination de l'épaisseur a débuté. Un spectrophotomètre visible étant inefficace pour les épaisseurs de lame inférieures à 1 micromètre, une analyse de l'équilibre de la bulle suspendue à l'extrémité du tube a permis d'accéder avec une bonne précision (qui a été évaluée) à l'épaisseur de la lame. Une confrontation « observations-simulation-mesures » a donc pu avoir lieu.

Les élèves ont travaillé le mercredi après midi, souvent le soir après les cours (les trois élèves étaient internes l'an passé, deux le sont toujours cette année) et dans la journée dès que nos emplois du temps respectifs le permettaient.
(scolairement, l'un des élèves est très bon (moyenne >15) ; les deux autres étant beaucoup plus justes (moyennes prochse de dix).
Les élèves ont beaucoup évolué au cours du projet, notamment au niveau de la confiance, de l'expression orale..et bien sûr dans l'autonomie au sein du laboratoire.

Le groupe s'est qualifié lors de la sélection régionale de St Brieuc,  pour la finale des olympiades de Physique à Paris ( 8 et 9 février 2013).
Il a obtenu un premier prix lors de cette finale et a été désigné pour participer au concours Intel-Isef à Phoenix du 11 au 18 mai 2013
Accéder au résumé et le mémoire présenté au concours.

Consulter l'article paru dans le journal Ouest France  suite à ce premier prix

Voir le reportage au niveau du site de la Région des Pays de la Loire.

Voir le reportage de "ma chaîne étudiante MCE"

Afin de parfaire le projet avant de partir pour Phoenix, contact a été pris avec Hamid Kellay (université de Bordeaux), spécialiste en France des bulles de savon qui nous a  proposé l'étude de la dynamique de rupture de la bulle et la vérification de la loi dite de « Taylor-Culick », loi qui relie la vitesse d'ouverture d'un film mince à son épaisseur. Pour les bulles de savon, cette loi n'a jamais été vérifiée !
Plusieurs chercheurs ont  en effet été surpris et intéressés par l'homogénéité des teintes des bulles obtenues. Cette homogénéité traduit une épaisseur uniforme de la lame l'eau, le drainage semblant  faible pour les bulles fines. Les bulles se prêtaient donc  bien à une telle vérification...à priori..
Laurent Courbin, chercheur Cnrs à l'université de Rennes, nous a accueilli dans son laboratoire à deux reprises avec les élèves. Les élèves se sont familiarisés avec l'installation, la caméra ultra-rapide et les logiciels d'exploitation qui permettent par un traitement informatique d'en déduire la vitesse d'ouverture du trou lors du piquage.(installation : image 5053)
Ce travail malgré les apparences est expérimentalement très très  difficile et  les deux jours n'ont pas permis d'avancer de façon significative. J'ai du retourner (seul malheureusement, les élèves devant se concentrer sur leur travail scolaire)  trois autres jours pour poursuivre les tentatives avec Laurent Courbin ...en vain...mais les échecs peuvent être riches d'enseignement..

La préparation à Phoenix, outre la préparation lourde administrative mais dont les élèves n'ont pas souffert, a consisté également à préparer des panneaux  de présentation du projet (en anglais bien sûr), (pas de matériel envoyé à Phoenix), traduire un data book et un research paper et préparer une présentation en anglais du projet
Au cours de ces deux dernier mois, une équipe s'est mise en place, regroupant  des chercheurs (dont la disponibilité fut remarquable), le personnel administratif et technique du lycée, les collègues d'anglais,  l'informaticien, les membres du comité des olympiades etc...
Devant les faibles délais séparant la sélection du départ pour Phoenix et de l'imminence des épreuves du baccalauréat ; le projet a quelque peu échappé aux élèves..ce qui est l'un de mes regrets. Heureusement, ils ont assuré l'essentiel : compréhension du sujet et préparation à la présentation orale de celui-ci en anglais.