Physique

Sur le campus Limpertsberg, le Scienteens Lab propose cinq ateliers de physique.

1. Recherche de pointe pour de meilleures technologies photovoltaïques

Comment fonctionne une cellule photovoltaïque ? Comment peut-on mesurer son efficacité avec un simulateur solaire ? Cet atelier de physique permet aux lycéens de répondre à ces questions et d’en apprendre plus sur la recherche dans le domaine du solaire photovoltaïque. Ils découvrent pourquoi il existe différents types de cellules solaires et quelles sont les applications de ces technologies.

Au travers d’activités pratiques, les participants apprennent à :

  • fabriquer une cellule solaire à pigment photosensible
  • tester le courant de court-circuit et la tension dans un circuit ouvert
  • mesurer l’efficacité de conversion de différentes cellules solaires avec un simulateur solaire
  • calibrer l’intensité lumineuse et explorer l’effet de la température grâce à plusieurs instruments scientifiques
  • utiliser différents lasers pour étudier la relation de réciprocité entre une LED et une cellule solaire, et prédire la couleur de la lumière d’une LED à partir de ses propriétés d’absorption

À la fin de la journée, les groupes discutent ensemble de leurs résultats et les participants découvrent qui a fabriqué la meilleure cellule solaire.

Cet atelier convient aux classes de la 3e à la 1ère , c'est-à-dire des élèves âgés de 15 à 19 ans.

2. La spectroscopie moderne au service de la recherche sur les matériaux

Qu'est-ce que la crème solaire ? Pourquoi en a-t-on besoin ? Comment et pourquoi ça fonctionne ? Pour répondre à ces questions, apprenez-en plus sur les différentes sources de lumière, la spectroscopie moderne, les longueurs d’onde et les propriétés corpusculaires de la lumière.

Durant cet atelier de physique les lycéens synthétisent leur propre crème solaire et testent son efficacité. Différents outils expérimentaux sont utilisés pour analyser la crème solaire :

  • le réseau de diffraction pour analyser la lumière et se familiariser avec la notion de longueur d’onde
  • un spectroscope fabriqué durant l’atelier pour caractériser les différentes sources de lumière
    et mieux comprendre l’interaction entre la lumière et la matière
  • un spectromètre pour mesurer l'efficacité de la crème solaire

À la fin de la journée, chaque groupe assemble les résultats des différentes expériences et en tire des conclusions.

Cet atelier convient aux classes de la 3e à la 1ère , c'est-à-dire des élèves âgés de 15 à 19 ans.

3. Les énergies renouvelables

Quelle quantité d'énergie consommons-nous ? Notre mode de vie affecte-t-il la quantité d'énergie dont nous avons besoin ? Les énergies renouvelables pourraient-elles répondre à tous nos besoins énergétiques ? Au cours de cet atelier, les participants cherchent des réponses à ces questions en utilisant un processus d'auto-évaluation et en réalisant des expériences pratiques pour découvrir le potentiel des technologies solaires, éoliennes et basées sur la biomasse ou l'énergie humaine :

  • Ils calculent leurs besoins énergétiques quotidiens, à l'aide de figurines spéciales ou d'un
    site web, et réfléchissent au problème du bilan énergétique à l'aide des données qu'ils
    ont générées.
  • Ils comparent leur propre consommation énergétique à celle d'autres personnes et discutent
    de la possibilité pour le Luxembourg de passer à 100 % d'énergies renouvelables.
  • Ils apprennent la différence entre puissance et énergie.
  • Ils découvrent que les différents types d'énergies renouvelables ont des efficacités différentes
    et qu'elles nécessitent une certaine surface au sol.
  • Ils réfléchissent à l'impact de leur mode de vie sur le bilan énergétique (énergie nécessaire
    vs énergie produite).

À la fin de l’atelier, les élèves sont en mesure de répondre par eux-mêmes aux questions posées en utilisant les résultats de leurs propres recherches.

Cet atelier convient aux classes de la 5e à la 1ère , c'est-à-dire des élèves âgés de 13 à 19 ans.

Pour des raisons d'organisation, veuillez réserver au moins 3 semaines à l'avance.

Cet atelier a été développé par une équipe de chercheurs du Département de physique et de science des matériaux de l'Université du Luxembourg dans le cadre du projet Energy4Life. Vous pouvez trouver plus d'informations sur ce projet sur le site web dédié.

4. CO2 et réchauffement climatique

Dans cet atelier, les élèves travaillent sur le CO2 dans le contexte du réchauffement climatique. Il découvrent différents moyens de mesurer sa concentration et de le détecter, et explorent son rôle dans les processus naturels comme l'effet de serre.

En suivant les étapes d'une présentation en ligne et en travaillant indépendamment en petits groupes, les élèves expérimentent afin de répondre à une série de questions scientifiques. Ils réalisent ainsi une série d'expériences sur l'effet d'albédo, le rayonnement thermique et la détection du CO2 . Ces activités leur permettent d'aborder différents domaines de la physique, des sciences environnementales, de l'ingénierie et de la biologie.

Cet atelier convient aux classes de la 4e à la 1ère , c'est-à-dire des élèves âgés de 14 à 19 ans.

5. La mayonnaise, une star de la cuisine sur le banc d'essai : solide ou liquide ?

Cet atelier de physique permet aux lycéens de découvrir comment analyser le comportement d’un matériau spécifique sous toutes ses formes et d’apprendre à établir un lien entre la structure et
propriétés de la matière.

Différents outils expérimentaux sont utilisés pour analyser la mayonnaise :

  • la microscopie pour observer la structure
  • le rhéomètre et l’équation Hagen-Poiseuille pour étudier l'écoulement

À la fin de la journée, chaque groupe présente ses conclusions à la classe.

Cet atelier convient aux classes de la 3e à la 1ère , c'est-à-dire des élèves âgés de 15 à 19 ans.

 

Informations pratiques pour tous les ateliers de physique

Langue

Les ateliers de mathématiques se déroulent en allemand ou anglais. Il est possible de les organiser en français sur demande.

Horaires

Les ateliers à la journée (1, 2 et 5) se déroulent de 9h à 15h30 avec une pause déjeuner d’une heure. Pendant la pause déjeuner, les élèves peuvent manger au restaurant universitaire. Les horaires de la pause déjeuner doivent être respectés afin que les activités de l’après-midi puissent reprendre à l’heure. Les élèves peuvent amener un goûter pour le matin s'ils le souhaitent car la pause déjeuner peut être tardive.

Les ateliers à la demi-journée (3 et 4) durent 3h30.

Certificat de participation

À la fin d'un atelier, chaque élève reçoit un certificat attestant de sa participation.

Lieu

Les ateliers de physique se déroulent au sein de l'Unité de recherche en Physique et Science des Matériaux de l'Université du Luxembourg, sur le Campus Limpertsberg.
Plus d’information sur l’accès au Campus Limpertsberg sont disponibles ici et la carte ci-dessous indique le Bâtiment des sciences.

En bus, depuis la gare centrale et/ou Luxembourg-ville :
Prendre la ligne 2 (Limpertsberg / L.T. Michel Lucius - Gasperich - Kohlenberg / Boy Konen) ou la ligne 4 (Limpertsberg / LT Michel Lucius - Leudelange, Gemeng), dscendre à l’arrêt "Lycée Technique Michel Lucius", et marcher le long de la rue Guillaume Capus.

 

 

 

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