Quelles découvertes physiques se cachent dans les verres de nos lunettes, dans les aides auditives ou encore dans les prothèses orthopédiques ? Comment fonctionne la radiothérapie ? La cryothérapie ? Qu'est-ce qu'une tomographie ? Toutes les réponses aux questions sur les technologies que la médecine met en oeuvre pour vous ausculter ou vous soigner sont dans cet ouvrage. Les deux auteurs, physiciens, Cédric Ray et Jean-Claude Poizat, livrent des explications simples, assortis d'encadrés pour ceux qui souhaitent approfondir et parfois enrichies d'illustrations pour les concepts plus difficiles.
Un sommaire clair en deux parties : diagnostiquer, soigner. Un livre qui peut être lu au gré des envies ou des besoins. Parce que le monde médical reste un mystère pour les non-initiés, cet ouvrage décrypte les principaux outils de diagnostic et traitement. Il permet au lecteur de comprendre les processus physiques qui les régissent et de devenir ainsi acteur de sa propre santé.
Comment provoquer une tempête dans une bouteille ? Sauriez-vous allumer une ampoule sans la brancher, souffler une bulle géante ou bien extraire votre propre ADN ? Quel est le secret des couchesculottes ? Découvrez (ou redécouvrez) le plaisir de faire de la science, à travers 20 expériences ludiques et réalisables avec du matériel simple. À vous l'excitation du « labo » ! Manipulez, observez et interprétez les phénomènes les plus fous pour défier vos amis et aiguiser votre curiosité.
Variées et originales, ces expériences sont aussi l'occasion de s'initier à la démarche scientifique et d'enfin comprendre des notions clés comme la pression, la poussée d'Archimède, le frottement, la capillarité, etc. Chaque expérience est expliquée en détail avec la plus grande clarté, et enrichie de références à l'histoire des sciences et aux applications les plus récentes. Des énigmes et de nouvelles idées d'expérience sont également proposées en complément. Un ouvrage indispensable pour les curieux de tout âge !
Public concerné : candidats au capes et à l'agrégation (option physique) de sciences physiques.
Véritable tout-en-un, ce second tome consacré à la chimie est l'outil indispensable pour préparer efficacement l'écrit du capes. chimie des solutions, chimie organique, structure de la matière, etc. , l'ensemble du programme est traité en deux temps : un cours qui insiste sur les notions-clés à maîtriser ; des exercices et problèmes, tirés d'annales ou originaux qui complètent et illustrent le cours.
Corrigés en détail, ils couvrent les situations chimiques incontournables ou plus atypiques qu'il faut connaître pour réussir le concours. cette nouvelle édition augmentée propose en outre un sujet récent accompagné de sa correction.
Savez-vous pourquoi le filament d'une ampoule à incandescence émet de la lumière, comment battre la seconde grâce à un cristal de quartz, ou encore de quoi est composé un écran LCD ? Sur quel effet repose la lecture des données enregistrées dans un disque dur, ou quel est le secret du positionnement GPS par satellite ? Bref, comment fonctionnent les objets de votre quotidien, dont les principes physiques sont la plupart du temps inconnus ?
C'est le sujet de ce livre à plusieurs niveaux de lecture, où chacun trouvera matière à intérêt. Les explications synthétiques des auteurs sont en effet enrichies de nombreuses illustrations, d'encadrés physiques pour approfondir ses connaissances, d'analogies pour saisir l'esprit des phénomènes les plus abstraits, et d'une « foire aux questions » pour satisfaire sa curiosité. Hommage à la beauté de la physique, cet ouvrage propose en outre toutes les clés pour se forger une « culture physique », et mener sa propre enquête sur le monde de plus en plus sophistiqué qui nous entoure.
Cette nouvelle édition est enrichie de deux nouveaux objets. Le premier, l'aspirateur, est l'occasion de présenter quelques principes de mécanique des fluides. Vous découvrirez comment collecter la poussière sans diminuer le débit d'air grâce à des « cyclones » miniatures ! Enfin, avec l'imagerie par résonance magnétique (IRM), l'ouvrage fera une incursion dans le monde quantique.
Le temps et l'espace sont des notions si familières que nous considérons souvent qu'elles vont de soi. Pourtant, la théorie de la relativité a totalement bouleversé ces deux concepts au début du XXe siècle : l'écoulement du temps peut ralentir, deux personnes peuvent vieillir à des rythmes différents, la vitesse de la lumière est une limite infranchissable, et la distinction entre passé, présent et futur n'est qu'une « illusion de la réalité » pour reprendre les termes d'Einstein.
Dans cet ouvrage ludique et interactif, l'auteur décrypte simplement ces phénomènes déroutants, opposés au bon sens. En faisant glisser une feuille opaque percée d'une fente, le lecteur comprend de façon visuelle et intuitive les aspects les plus troublants de la relativité, qu'il en connaisse ou non les fondements. Une manière parfaitement originale de trouver des réponses à des questions que l'on n'ose pas poser sur l'une des théories les plus ardues de la physique !
Pourquoi les cours d'eau dessinent-ils des méandres ? Comment faire chanter un verre à pied ? Pourrait-on installer un porte-voix entre Paris et Marseille ? Quelles lois régissent la forme des gouttes et des bulles ? Que se passe-t-il lors de la cuisson d'un rôti ? Est-il possible de déguster un plat de pâtes al dente en haut de l'Everest ? Et d'y boire un bon café ? Toutes ces questions, et bien d'autres, trouvent leur réponse dans ce livre.
Véritable invitation à l'émerveillement, cet ouvrage met à la portée de tous la physique qui sous-tend nombre d'observations de notre quotidien. Il n'oublie pas les avancées les plus récentes de la discipline, et contient une initiation aux mystères de la mécanique quantique et de la supraconductivité, tout en détaillant les innombrables applications qui en découlent, de l'IRM à la cryptographie quantique.
De chapitre en chapitre, le lecteur découvre ainsi les innombrables facettes d'un kaléidoscope de phénomènes où des découvertes fondamentales, récompensées par des prix Nobel, voisinent avec des expériences en apparence insignifiantes, qui posent pourtant de véritables « colles » aux scientifiques !
Dans ce livre, l'auteur renoue avec les éléments qui ont fait le succès du premier opus, Faire léviter de l'eau et autres expériences ébouriffantes. Chaque expérience est expliquée en détail, et enrichie de références à l'histoire des sciences et aux applications les plus récentes. C'est l'occasion d'enfin comprendre des notions clés comme la viscosité, la turbulence, la fluorescence, la synthèse additive des couleurs, etc. Des énigmes et d'autres idées d'expérience sont également proposées en complément. Enfin, montrez que vous n'avez pas froid aux yeux en parcourant la nouvelle rubrique : le défi de l'extrême !
Pour révéler en vous le scientifique de génie ou le savant fou, vous n'aurez besoin que d'un matériel très simple, et d'un peu d'habileté. Montrez vos nouveaux pouvoirs devant une assemblée médusée en transformant l'eau en vin, ou encore en organisant une séance collective de lévitation ; percez les secrets de la nature en provoquant une éruption volcanique ; puisez de l'énergie électrique dans un citron. Fou rire assuré lorsque vous marcherez sur des oeufs ou quand vous électrocuterez un cornichon !
Voici une petite histoire du magnétisme, un phénomène qui ne cesse d intriguer savants et philosophes. Il porte plus spécifiquement sur l aimant et le magnétisme terrestre. Dès le XIIe siècle, on savait qu une aiguille d acier touchée par un aimant permettait de s orienter en mer : la boussole était née. À la fin du XVI e siècle, on comprit que la Terre se comportait comme un véritable aimant géant, avant que les caractéristiques du champ magnétique terrestre soient mesurés en tous lieux par les navigateurs et explorateurs. La science du magnétisme n'était pas close pour autant, puisqu'il fallut attendre le XXe siècle pour comprendre le magnétisme de l aimant grâce à la mécanique quantique. Quant au magnétisme terrestre, si on situe maintenant sa source dans le noyau fluide de la Terre, le mécanisme qui lui donne naissance reste toujours mal connu... Les auteurs traitent pour finir de l aimant en tant que « remède », du baquet de Mesmer, qui défraya la chronique en 1780, à l'IRM d'aujourd'hui. Ils analysent en outre la faculté dont seraient dotés les « magnétiseurs » de soigner des maladies par imposition des mains et les mystérieux pouvoirs des sourciers.
Vous êtes intrigué par la physique, mais la théorie vous rebute ? Vous vous interrogez sur les applications de la physique ou sur l'histoire des idées ? Alors, vous prendrez plaisir à lire ce Petit précis de Physique à déguster.
Compagnon parfait du débutant curieux comme de l'amateur éclairé, cette introduction ludique au monde de la physique s'adresse à tous, quel que soit son niveau. Depuis les premiers penseurs grecs jusqu'aux questions les plus contemporaines, le lecteur est entraîné au fil des pages clans un voyage fascinant à travers la vie et les découvertes des grands physiciens. Les nombreux exemples qui illustrent le livre visent à transmettre de manière simple et efficace les fondements de la physique.
Ce Petit précis de Physique à déguster comporte en outre des exercices récréatifs qui portent sur la physique au quotidien ou sur des énigmes théoriques et sont autant de défis à la portée de tous.
Les liquides sont extrêmement courants dans la plupart des procédés industriels, mais des trois états usuels de la matière, l'état liquide est celui que nous comprenons le moins bien.
Or nombre d'énigmes se posent à l'industriel comme au biologiste, au chimiste et au physicien : pourquoi eau et huile ne se mélangent pas spontanément ? en détergence, comment décoller les particules solides attachées aux fibres textiles ? comment assurer le transport d'actifs hydrophobes à travers un milieu aqueux ? comment procéder pour que les gels (cosmétiques, peintures, etc. ) ne coulent pas par gravité, mais s'étalent facilement sous une contrainte plus forte ? cet ouvrage propose une description des liquides fondée sur la thermodynamique élémentaire.
Illustré de nombreux exemples tant industriels que fondamentaux, il fait l'état de nos connaissances sur l'eau (le liquide le plus anormal de tous), les solutions de tensioactifs ou de polymères, les dispersions, les émulsions et enfin les gels. la 2e édition de ce livre, devenu une référence, est étoffée de nouveaux problèmes d'application. elle s'adresse aux étudiants en master et écoles d'ingénieur, aux chercheurs et aux industriels.
À une époque où les polymères sont omniprésents dans notre quotidien et dans les applications techniques les plus pointues, interpréter à l'échelle moléculaire l'ensemble de leurs comportements mécaniques constitue un objectif essentiel pour la science des matériaux.
C'est le but de ce livre qui, après De la macromolécule au matériau polymère (2006), propose un panorama exhaustif des relations entre la structure chimique et les propriétés des polymères, sous-tendues par une analyse extrêmement précise des mouvements moléculaires des chaînes, en dégageant à chaque fois l'échelle spatiale pertinente.
Le choix judicieux des exemples industriels ou fondamentaux traités permet une approche originale des grandes classes de matériaux polymères (thermoplastiques, thermodurcissables, élastomères). Une place importante est réservée à l'amélioration de la résistance au choc des polymères rigides et au renforcement des élastomères par des charges minérales.
Les auteurs détaillent avec la plus grande clarté les connaissances actuelles nécessaires à chacun, étudiants de master et d'école d'ingénieurs, chercheurs et industriels, pour acquérir une compréhension moléculaire fine des matériaux polymères.
La théorie d'Einstein de la gravitation, plus connue sous le nom de relativité générale, a maintenant 100 ans. Pour en montrer toute la grandeur, cet ouvrage brosse un tableau des 25 siècles qui précédèrent son avènement.
Replacer la relativité générale dans le contexte de la physique et des mathématiques de son temps permet de comprendre pourquoi elle supplanta la loi de Newton de l'attraction universelle et d'appréhender le changement profond qu'elle a apporté à notre perception de l'espace et du temps. Il est nécessaire de chercher ses racines très haut, dans la révolution scientifique du XVIIe siècle, qui elle-même résulte des blocages auxquels se heurtait la science d'alors, héritée des Grecs.
Ce livre met l'accent sur les liens profonds qui unissent physique et mathématiques depuis Pythagore, et sur leurs développements parallèles. Il met en valeur la puissance créatrice des géants de la science qui, guidés certes par l'observation et l'expérience, posent néanmoins librement des hypothèses, bâtissent des théories, les élaguent, créent ainsi une trame du réel, une "réalité physique", qu'il faut ensuite ancrer dans le monde des phénomènes par des expérimentations interrogeant la nature de façon bien ciblée.
Dans ce livre, l'auteur explore les nombres les plus importants de la physique, en commençant par les plus petits pour aller jusqu'aux quantités les plus vertigineuses. Savez-vous, par exemple, que la température la plus basse jamais atteinte sur Terre est de 0,000 000 000 1 K, soit un dixième de milliardième de kelvin ? Ou encore que le nombre total d'atomes dans l'Univers visible est estimé à 1080, soit un chiffre 1 suivi de 80 zéros ?
Les nombres sont au coeur de toutes les sciences physiques. Maîtrisez les nombres et les ordres de grandeur, et vous aurez une meilleure compréhension des phénomènes physiques qui nous entourent !
Que vous lisiez ce livre d'un bout à l'autre, que vous picoriez parmi les textes au gré de votre fantaisie ou que vous décidiez de parcourir une page par jour, vous découvrirez nombre d'anecdotes savoureuses et apprendrez une foule de choses sur la physique en vous divertissant !
La microfluidique est une discipline jeune, en plein développement.
Née dans les années 1990, elle a pour objet l'étude des écoulements des fluides dans des microsystèmes fabriqués en utilisant la technologie de miniaturisation des MEMS (Micro-ElectroMechanical Systems). Domaine réservé jusqu'à présent aux ingénieurs, les MEMS et la microfluidique font l'objet, dans cet ouvrage, d'une réflexion plus large sur la physique et en particulier l'hydrodynamique à l'échelle micrométrique.
Outre une présentation de l'état de l'art de cette nouvelle discipline, l'auteur décrit ici quelques applications à la physique, la chimie et la biologie. Une introduction claire et pédagogique qui s'adresse aux étudiants, aux chercheurs et aux industriels.
L'introduction de nouvelles constantes en physique est souvent le signe d'une profonde révolution scientifique. Les textes fondateurs consacrés à la vitesse de la lumière (c), à la constante de gravitation universelle (G) et à la constante de Planck (h) en témoignent. Dans cet ouvrage original, les auteurs analysent avec un regard contemporain les grands textes fondateurs, dont certains difficiles à se procurer et traduits en français pour la première fois, et répondent à certaines questions essentielles : qu'est-ce qu'une constante fondamentale ? Combien il y en a-t-il dans la nature ? Pourquoi les mesurer avec une très grande précision ? Qu'est-ce qu'un système d'unités ? Les constantes fondamentales sont-elles vraiment constantes ou peuvent-elles varier dans le temps ?
Les mousses sont omniprésentes dans notre quotidien.
Elles sont craintes dans certains procédés industriels (comme la fabrication du verre, de la pâte à papier, du vin, etc.), mais sont par ailleurs souvent recherchées, par exemple pour la préparation d'aliments, de boissons, de produits cosmétiques, pour la production du pétrole, ou encore l'extraction de minerais. Pourquoi apparaissent-elles ? Comment contrôler la vitesse de leur vieillissement ? S'écoulent-elles comme un liquide usuel ? Ces questions et bien d'autres ne connaissent de réponses que depuis peu, grâce à l'école française en particulier.
Ce livre propose la première description exhaustive des propriétés physico-chimiques des mousses. II dresse un état des connaissances sur leur structure, leur stabilité et leur rhéologie. Les ingénieurs, chercheurs et étudiants y trouveront tous les concepts clés, illustrés par de nombreuses applications, des expériences, ainsi que par des exercices.
Ce livre conte l'histoire de la plus fascinante aventure scientifique de notre temps : la quête du "boson de Higgs". La découverte présumée de cette particule élémentaire en juillet 2012 a secoué le monde, tant pour son étrangeté que pour la démesure des moyens déployés. Qu'on en juge : un accélérateur de 27 km de circonférence sous la frontière franco-suisse - le LHC, la plus grande machine jamais construite par l'Homme-, une équipe de 6 000 chercheurs, techniciens, ingénieurs, informaticiens, etc., et un budget de plus de 9 milliards de $ ! L'auteur, cosmologiste et vulgarisateur de renom, nous révèle les enjeux de cette recherche ultime : le boson expliquerait ni plus ni moins pourquoi la matière qui nous entoure a une masse, et lèverait un coin du voile qui entoure la mystérieuse "matière noire". Il détaille surtout sa genèse et les rivalités, les doutes mais aussi les intuitions géniales des acteurs du projet. Cette galerie de personnages hors norme font de la lecture de ce livre un grand moment de bonheur, simplement troublé par l'idée de la physique proprement inédite qui pourrait surgir de la découverte de ce minuscule boson...
Conforme au nouveau programme 2013, ce "tout-en-un" permet d'une part d'assimiler et de réviser rapidement les notions essentielles, et d'autre part d'apprendre à résoudre les exercices incontournables.
Chaque chapitre comprend :
- Un cours simple et concis ;
- Un tableau synthétique de toutes les nouvelles grandeurs et les formules à connaître ;
- Les méthodes de résolution type ;
- Des exercices d'application directe du cours, indispensables pour bien maîtriser les concepts clés du chapitre ;
- Des questions de cours, devenues systématiques à l'écrit ;
- Des exercices " Grands classiques ", pour s'entraîner tout au long de l'année et préparer d'ores et déjà les concours.
-Les solutions détaillées et entièrement rédigées de tous les exercices, enrichies de compléments, d'astuces, de commentaires, etc.
Nouveauté du programme, un exercice inédit de type "Analyse de documents" est en outre proposé dans chaque chapitre.
Et ignem regunt numeri (les nombres régissent le feu) est la devise que choisit joseph Fourier en 1822 pour sa Théorie analytique de la chaleur, formule qu'il accompagne d'une conclusion sans appel: " L'Analyse mathématique a donc des rapports nécessaires avec les phénomènes sensibles: son objet n'est point créé par l'intelligence de l'homme ".
L'argumentation n'est pas rhétorique: c'est l'oeuvre scientifique de Fourier qui la justifie et démontre l'intimité de la mathématique et de la physique. Pour dire la même chose, Einstein préférait une boutade: Dieu ne joue pas aux dés. Fourier fut un savant sûr de sa postérité, qui raconte la science comme d'autres une histoire, car l'acte du processus d'invention est, pour lui, inséparable du résultat de l'invention.
Tour à tour spectateur de son époque - la Révolution, l'Empire et la Restauration - au acteur engagé, il servit aussi comme préfet au retour de la campagne d'Egypte. Cette biographie, la première en langue française, unit dans un même livre le récit d'une vie et celui d'une science qui, par le nom de la "transformée de Fourier", hante aujourd'hui encore mathématiciens et physiciens, étudiants et chercheurs.
Cet ouvrage offre en un seul volume un large panorama des principales propriétés de la matière «plastique» - les polymères liquides, semi-cristallins ou encore gélifiés - décrites de façon éparse dans la littérature scientifique. Il traite en particulier du comportement des solutions non diluées et des mélanges, de la viscoélasticité, de l'effet d'une charge de particules minérales ou de la réticulation, etc.
S'appuyant sur la thermodynamique et la mécanique statistique, l'auteur fournit un accès pratique et rapide à la physique de la matière polymère, sans formalisme excessif. Familier des problèmes industriels, il détaille les multiples applications des polymères mous, omniprésents dans notre quotidien : fibres et films divers, lentilles de contact, pneumatiques, mastics, mousses, galénique, sans oublier les membranes dédiées à la filtration de l'eau, à la purification chimique ou médicale qui font l'objet d'un chapitre inédit.
Ce livre de référence s'adresse aux chercheurs, aux industriels, aux doctorants comme aux étudiants en master et écoles d'ingénieur, à qui une quinzaine d'exercices et de problèmes corrigés sont consacrés.
Les objets nanométriques ont des propriétés leur conférant des comportements spécifiques, exacerbant dans certains cas leur réactivité chimique, leur comportement physique ou encore leur potentiel de pénétration profonde dans les organismes vivants.
C'est dire l'importance d'assurer un développement responsable et sécurisé des nanomatériaux et des nanotechnologies. Ce quatrième volume de la série Les nanosciences y contribue, en présentant l'état des connaissances dans les domaines de la nanotoxicologie et de la nanoéthique. Il s'agit du premier ouvrage dans lequel sont rassemblées des connaissances scientifiques et des recommandations éthiques et sociétales, et qui présente aussi les politiques spécifiques définies par les instances nationales et internationales concernant les nanotechnologies.
Il permettra aux ingénieurs, aux chercheurs et aux étudiants d'appréhender ce sujet neuf et aux nombreuses applications potentielles, dans le domaine du diagnostic médical, de la nanomédecine, ou le contrôle de l'eau et des aliments.
Public concerné : étudiants de DEUG et de licence, candidats au CAPES et à l'agrégation.
En partant des relations fondamentales de l'optique géométrique et de la propagation de la lumière, ce cours présente toutes les propriétés des systèmes optiques classiques : dioptres, miroirs, lentilles... Il traite l'ensemble des notions à maîtriser à l'issue de trois années d'études universitaires en physique.