Clermont-Ferrand (1982)

LES PARUTIONS DANS LE BUP
Journées nationales de l?Union des physiciens
? Programme ...........................................................................................................................3
? Renseignements pratiques .....................................................................................................5
? Résumé des conférences........................................................................................................6
? Liste des ateliers ..................................................................................................................11
? Liste des visites ....................................................................................................................13
? Horaires SNCF ...................................................................................................................14
? Fiches d?inscription .............................................................................................................15
Comptes-rendus des ateliers - stand
? Atelier n° 1 : histoire des sciences ........................................................................................21
? Atelier n° 2 : informatique ..................................................................................................22
? Atelier n° 3 : utilisation du rétroprojecteur ..........................................................................25
? Atelier n° 4 : laboratoire - matériel......................................................................................25
? Atelier n° 5 : enseignement de la chimie .............................................................................26
? Atelier n° 6 : premier cycle .................................................................................................28
? Atelier n° 7 : enseignement technique .................................................................................30
? Atelier n° 8 : formation continue ........................................................................................32
? Atelier n° 9 : seconde de détermination ..............................................................................32
? Stand sur les problèmes de sécurité ......................................................................................35
Astronomie à Clermont-Ferrand
? Les lois physiques en astronomie..........................................................................................36

BULLETIN

Journées
CLERMONT-FERRAND

vard

DE L'UNION

nationales
de l?Union
des Physiciens
: 23 - 24 - 25 - 26

Les journées
se dérouleront
Gergovia à Clermont-Ferrand,

octobre

à la Maison

sous le haut patronage
de M. le Maire
Ministre
de l?Urbanisme
et du Logement,

1962

des Congrès,

de l?académie
Général.

PROGRAMME
22 octobre 1982 :
Un service d?accueil
sera organisé
en gare
mont-Ferrand
de 16 h 30 à 23 h 30.

Samedi 23 octobre 1982 :
9h
Accueil à la Maison
9 h 30

Ouverture

boule-

de Clermont-Ferrand,

et sous la présidence
de M. le Recteur
Clermont-Ferrand
et de M. SAISON, Inspecteur

Vendredi

1171

DES PHYSICIENS

de

de Cler-

des Congrès.

du Congrès.

10 h 30 Conférence
C1 : « Exploitation
de la chaleur
des
roches profondes
peu perméables
», par M. F.-H. CORNET, de l?Institut
de Physique
du Globe? de Paris.
12 h45

Repas à la Résidence
des stagiaires
des Gourlettes
à Clermont-Ferrand.

Conférence C2 : « Quelques
la Physique ,dans l?industrie
M. TERNEAUD,
Ingénieur
de
Cette conférence
sera suivie de la
de physique
par des ingénieurs
de la
la Maison des Congrès.
14h

18 h 30 Réception

des Impôts,

rue

exemples d?application
de
du Pneumatique
», par
la Manufacture
Michelin.
présentation
d?expériences
Manufacture
Michelin,
à

à l?Hôtel-de-Ville.

20h

Possibilité
Impôts.

de repas à la Résidence

des Stagiaires

des

21 h

Conférence
CJ : « La Météorologie,
une Science physique », par M. le Professeur
SOULAGE,
de l?Université
de Clermont
II et projection
d?un film (séance OUverte au public).

1172

BULLETIN DE L'UNION DES PHYSICIENS

Dimanche 24 octobre 1982
9h

10 h 30

Conférence
C4 : « Le champ magnétique
terrestre
»,
par M. Maurice
AUBERT, de l?Institut
de Physique du
Globe de Clermont-Ferrand.
Conférence C5 : « Volcans d?Auvergne », par M. le Professeur VINCENT, de l?Université
de Clermont
II.

12h45

Repas à la Résidence

14 h 30

Après-midi
réservé à 1?Inspection
Générale. Le thème
en sera : L?enseignement
de l?astronomie
au travers
des programmes
de l?enseignement
secondaire.

19h

Repas

20 h 30

Spectacle chorégraphique
à I?Opera Municipal,
place
de Jaude avec la participation
de 1?Ecole de Danse et
du Conservatoire
National
de Région.

à la Résidence

des Stagiaires

des Stagiaires

des Impôts.

des Impôts.

Lundi 25 octobre 1982:
8 h 30 - 12 h 30 : Ateliers
pédagogiques.
Exposition
de matériel
et de livres.
12 h45 Repas à la Résidence des Stagiaires
des Impôts.
14 h - 17 h 30 : Ateliers pédagogiques.
Exposition
de matériel
et de livres.
19h
Départ
en cars, de la Maison
des Congrès,
pour
le Château des Marands
où aura lieu le banquet.

Mardi 26 octobre 1982:
9 h - 11 h 30 : Compte
extraordinaire.

rendu

à la Résidence

des ateliers,
des Stagiaires

Assemblée

générale

11 h 45

Repas

des Impôts.

13 h

Départ en cars pour les visites (Thiers, Ambert,Vichy,
Centre d?Essais Michelin
de Ladoux, Centre d?Information Michelin).

BULLETIN

DE L'UNION

DES PHYSICIENS

Renseignements

1173

pratiques

1) La Maison
des Congrès est située au Centre Ville. Les
hôtels sont proches de la gare, de la place de Jaude et de la
Maison des Congrès.
II)
giaires
sitaire
de cars

Les repas, midi et soir, auront lieu à la Résidence des Stades Impôts,
rue des Gourlettes,
dans le quartier
univerà 15 minutes à pied de la Maison des Congrès. Possibilité
pour le trajet aller à midi.

III) Les visites auront lieu le mardi après-midi
(départ à 13 h
de la Résidence des Stagiaires
des Impôts).
Retour en gare entre
18 h 15 et 19 h. Vous trouverez
sous la rubrique
« visites » des
éléments permettant
de fixer votre choix.
IV) Une garderie
jeux et promenades
conférences.
Préciser
d?inscription.
V) Pour s?inscrire,
de rigueur)
à :

pour les enfants pourra être organisée
avec
pour permettre
aux parents
d?assister
aux
l?âge et le nombre
des enfants sur la fiche
envoyer

Mm BOULANGER
26, place Delille
-

la fiche

avant

le 25 septembre

1982 (délai

Anne-Marie,
- 63000 Clermont-Ferrand

no 1 Inscription,
no 2

Demande

no 3

Inscription

de l?ordre

aux ateliers,

de mission,

ri? 4

Inscription

aux visites,

no 5

Hébergement.

Si vous n?êtes pas concernés
par une ou plusieurs
?de ces
fiches, ayez la gentillesse
de les envoyer également
en ayant soin
de les barrer d?une croix, le travail de secrétariat
en sera facilité ;
- un chèque du montant
global de la fiche d?inscription
ainsi libellé :
Union des Physiciens,
Section Académique,
C.C.P. 167840 S Clermont-Ferrand

;
- une enveloppe
14 x 21 timbrée
à 3,30 F et libellée à votre
adresse + une enveloppe
ordinaire
timbrée
à 1,80 F pour la
confirmation
de la réservation
d?hôtel.

1174

BULLETIN

DE L'UNION

Résumé

des

DES PHYSICIENS

conférences

La plupart
des conférences
traitent
de géophysique
externe
(météorologie)
et interne
(géothermie,
géomagnétisme,
volcanologie). Ce sujet a été choisi pour mettre
en valeur le potentiel
scientifique
de la Région Auvergne
et montrer
la contribution
importante
de la Physique aux Sciences de la Terre. Par ailleurs,
la Manufacture
Michelin
a bien voulu accepter
d?organiser
une
conférence
sur l?application
de la Physique
dans l?Industrie
du
pneumatique,
de présenter
des expériences
de Physique
à la
Maison des Congrès, enfin de faire visiter le Centre d?Essais sur
véhicules et le Centre d?Information
du Pneu.

Cl

L?EXPLOCTATION

DE LA CHALEUR
DES
PEU PERMEABLES

Tnstitut

ROCHES

par F.-H. CORNET,
de Physique du Globe

PROFONDES

de Paris.

La température
du sol augmente
régulièrement
avec la pro
fondeur
: le gradient
de température
ou gradient
géothermique,
est en moyenne de l°C par trente mètres. Cette augmentation
de
température
est liée à un flux d?énergie
interne
qui provient
essentiellement
de la radioactivité
naturelle
de certains
corps
simples, de la chaleur issue de la formation
de la terre et des
modifications
de sa structure.
Ce transfert
de chaleur
s?effectue
par conduction
et par
convection. Aussi les causes d?anomalies
du gradient
géothermique
peuvent-elles
être nombreuses
: faible conductivité
thermique,
forte radioactivité
locale, existence de mouvements
de convection
naturelle
soit superficiels
(eau), soit profonds
(magmas).
L?exploitation
de cette chaleur profonde
consiste à faire circuler en profondeur
un fluide caloporteur
en quantité
suffisante
pendant suffisamment
longtemps
pour que la production
d?énergie ainsi obtenue
permette
d?amortir
le coût de réalisation
de
l?installation.
Dans le cadre de la géothermie
classique, on se contente d?utiliser l?eau chaude (sous forme liquide
ou vapeur) qui se trouve
dans certains
réservoirs
naturels,
soit à basse température
(aux
environs de 70°C) comme cela est le cas dans le bassin parisien,
ou plus généralement
dans les grands bassins sédimentaires
a*
delà de 2 000 m, soit à haute température
(terme qui recouvre les
températures
supérieures
à 110 - 120? C) comme cela est le cas à
Larderello
en Italie, ou plus généralement
dans les régions de
volcanisme
actuel ou récent.

BULLETIN

DE L'UNION

DES PHYSICIENS

1175

Malheureusement,
les réserves de ce type de géothermie
sont
limitées
et ne constituent
pas des réserves énergétiques
réellement significatives
à l?échelle nationale.
Or, le refroidissement
de
10°C de 1 km3 de granite peut libérer environ 1,200 MWe pendant
75 ans, soit l?équivalent
d?un réacteur nucléaire
électrogène
actuel.
Le problème
posé par l?exploitation
de cette chaleur
des roches
chaudes peu, ou pas, perméables,
pour lesquelles
les réserves
sont pratiquement
inépuisables,
est donc celui de la réalisation
d?un échangeur
profond efficace et durable.
Diverses
techniques
sont à l?étude ; le procédé
français
dont l?étude en vraie grandeur
devrait débuter fin 1982,
consiste à créer de grandes fractures
artificielles,
par un pro
cédé hydraulique,
entre plusieurs
forages à 5 000 m de profondeur
(température
escomptée de l?ordre de 200°C). L?eau circulera
sous
pression dans ce réseau de fractures
de façon à assurer les débits
requis et à diminuer
les pertes ,de charge en assurant une ouverture suffisante
des fissures.
ÉNERGÉROC

C2 QUELQUES EXEMPLES D?APPLICATION
DE LA PHYSIQUE
DANS L?INDUSTRIE DU PNEUMATIQUE
par M. TERNEAUD,
Ingénieur
de la Manufacture
Michelin.
Le pneu et les machines qui servent à le fabriquer
sont très
complexes. Les exigences du client tant sur les performances
que
sur le prix de vente, nous obligent constamment
à optimiser
notre
pneu, nos machines
de fabrication,
et à améliorer
nos méthodes
de contrôle.
Cette optimisation
ne peut se faire qu?en développant
des
outils d?analyse dans le domaine
thermique
et dans le domaine
mécanique.
Pour la mesure de la température,
paramètre
d?ordre 1 pour
nos matérieux,
on utilise la thermovision.
Pour la détermination
des contraintes
et des déformations,
notre matériau
hyperélastique,
non linéaire,
incompressible
a
nécessité une adaptation
des méthodes
classiques
d?analyse
des
structures
: photoélasticité
et méthode des éléments finis.
En contrôle, la focalisation
des faisceaux ultra-sonores
permet
d?améliorer
le contrôle géométrique
de nos pneus.
Ainsi, le physicien
dans notre industrie
est amené à utiliser
toutes les disciplines
de la physique.

1176

BULLETIN
C3

LA

DE L'UNION

METEOROLOGIE

DES PHYSICIENS

: UNE

par
Université

SCIENCE

PHYSIQUE

R. SOULAGE,
de Clermont

II.

Au cours des vingt dernières
années, la Météorologie,
considérée sous les aspects connaissance,
prévision
et éventuellement
modification
du temps est passée de l?état de science descriptive
à l?état de science exacte. Dans ce nouvel état, la chimie et les
mathématiques
ont une place importante
mais c?est à la physique
que revient la place prepondérante.
On la retrouve essentiellement
avec la physique de l?écoulement
d?un fluide gazeux confiné dans
une mince couche à la surface d?une sphère tournant
sur elle-même
mais aussi avec la thermodynamique
des transformations
des gaz,
et des changements
d?état de l?eau, avec l?électricité,
avec la physique des solides, à des échelles d?espace variant
de quelques
angstroms
à plusieurs
milliers
de kilomètres
et des échelles de
temps de quelques fractions
de secondes à plusieurs
jours, voire
plusieurs mois. C?est par la solution des problèmes
que posent ces
différentes
parties de la physique de l?atmosphère
que passent des
progrès dans la connaissance
quantitative
du temps à des échelles
d?espace et de temps très fines, la prévision
du temps à des
échéances
de un à plusieurs
jours, la modification
du temps
pour un futur plus éloigné.

Cd

LE CHAMP

MAGN#ETIQUE

Institut

TERRESTRE

par Maurice
AUBERT,
de Physique du Globe
de Clermont-Ferrand.

Les navigateurs
utilisent
depuis longtemps
la propriété
du
champ magnétique
terrestre d?avoir une distribution
relativement
simple, équivalente
à celle d?un dipôle centré faisant avec l?axe
des pôles géographiques
un angle de 11030?.
Cette simplicité
actuelle
cache un fait majeur
du champ
terrestre,
à savoir sa très rapide évolution
temporelle
à l?échelle
des temps géologiques
: dérive vers l?ouest de la distribution
du
champ à raison de 0,2? de longitude
par an, diminution
de l?intensité de l?ordre
de 4 O/o par siècle, inversion
répétée du sens du
dipôle à une cadence proche du demi-million
d?années.
L?instabilité
du champ traduit
celle de son mécanisme
générateur, dont l?origine
fait toujours
l?objet d?hypothèses.
La plus
couramment
admise
fait appel à un système
rappelant
une
dynamo autoexcitatrice.
Il est certain, par ailleurs, que la variation séculaire aléatoire
du champ est liée à la variation
aléatoire
de la vitesse de rotation
de la Terre, et le champ actuel n?est
peut-être que la somme de ses variations.

BULLETIN

DE L'UNION

DES PHYSICIENS

1177

Les applications
du champ magnétique
à la géologie
sont
importantes
pour la prospection
du sous-sol et pour les études
géodynamiques,
en particulier
pour expliquer
le mécanisme
de la
formation
des océans à partir
des rifts médio-océaniques.
Plus généralement,
les relevés magnétiques
permettent
de
connaître
dans une certaine mesure les aimantations
portées par
les roches, dont la remarquable
aimantation
thermo-rémanente
acquise par les roches volcaniques
lors de leur refroidissement.
L?exploration
spatiale
nètes du système solaire
portants à la connaissance
tique terrestre.

C5

OUELQUES

du champ magnétique
des autres plaapportera
sans doute des progrès
imencore fragmentaire
du champ magné-

ASPECTS

par

DE

LA

VOLCANOLOGIE

M. le Professeur
VINCENT,
de l?U.E.R. de Sciences
de Clermont-Ferrand.

Considérer
un volcan comme un appareil
superficiel
et la
volcanologie
comme l?étude de l?activité
éruptive
ayant mené à
sa construction
est une vue simpliste.
Un volcan a des racines
profondes,
jusque dans le manteau terrestre,
et une partie importante de ses produits
est dispersée dans l?atmosphère.
La volcanologie
moderne
s?intéresse
à l?ensemble
du phénomène
volcanique : génération
du magma dans les zones profondes,
son
ascension, sa stagnation
et sa différenciation
dans des chambres
plus ou moins superficielles,
mais aussi au devenir des produits
gazeux et des aérosols
dans l?atmosphère.
Elle ambitionne
de
suivre et de comprendre
ces incessants
transferts
de matière
et
d?énergie,
et d?estimer
leur contribution
à la formation
de la
croûte
terrestre,
de l?atmosphère
et de l?hydrosphère.
Ainsi
comprise, l?étude globale d?un volcan ne peut être que pluridisciplinaire.
Les méthodes
de la géologie
sont fondamentales,
et
irremplaçables
pour les perspectives
historiques
: une éruption
est
un phénomène
bref, et les grands volcans ont une vie longue - de
quelques dizaines à quelques centaines de milliers
d?années ; mais
les méthodes de la géochimie
et de la géophysique
prennent
une
importance
croissante
d?année
en année.
La théorie de la tectonique
des plaques a unifié les Sciences
de la Terre et montré
la solidarité
des phénomènes
géodynamiques. Le volcanisme
y a trouvé sa logique ; qu?il soit la cause
ou simplement
le «marqueur
» du mouvement
des plaques, il
apparaît maintenant
comme un processus fondamental
de la géodynamique.

1178

BULLETIN

DE L'UNION

DES PHYSICIENS

Pour la surveillance
d?un volcan et la prévision
de ses éruptions, la méthode
géologique
ne peut être que probabiliste
; elle
nous renseigne sur les habitudes
du volcan sur une période longue,
la nature de ses produits
et leur extension,
leur fréquence.
Elle
nous renseigne
sur ce qui peut se produire,
sur les scénarios
possibles - et c?est fondamental
- mais elle ne peut dire avec
précision quand cela se produira.
Par contre, l?ascension du magma
vers la surface se traduit
par des perturbations,
parfois faibles,
que l?approche
géochimique
et surtout
géophysique
peut mettre
en évidence : activité sismique, déformation
du sol, variation
des
contraintes
et du champ magnétique,
etc. La surveillance
d?un
volcan ne peut donc qu?être le fait d?une équipe pluridisciplinaire,
où chacun connaît le langage
de l?autre
et les limites
de sa
méthode.
L?éruption
du Mont Saint Helens du 8 mai 1980 sera
vue comme un cas d?étude coordonnée
exemplaire,
qui nous a
appris quelque chose sur un mécanisme
éruptif. Cette compréhension a permis en retour
de réinterpréter
une éruption
préhistorique
de même type à la Soufrière
de la Guadeloupe,
et de
modifier
sensiblement
la carte des risques. L?exemple
du Mont
Saint Helens illustre
bien comment
un volcan en activité
peut
permettre
une expérimentation
« in situ » par une collaboration
de géophysiciens
et de géologues
ayant appris à travailler
ensemble. Dans les années à venir, ce rôle devrait être joué pour
les équipes françaises
par le Piton de la Fournaise,
à 1?Ile de La
Réunion, grâce à l?installation
récente d?un observatoire
volcanologique moderne.

BULLETIN

journée

DE

L?UNION

liste
des
du lundi

DES

1179

PHYSICIENS

ateliers

25 octobre

1982

matin
Atelier

Atelier

1 : Histoire
des sciences :
- pourquoi,
comment
introduire
rique dans notre enseignement.
2 : Informatique
:
- utilisation
de l?informatique
sciences physiques.

une dimension

pour

histo-

la modélisation

en

Atelier

3 : Audiovisuel,
utilisation
du rétroprojecteur
:
- présentation
des différentes
techniques
de fabrication de documents
transparents
;
- réalisation
de documents
par les participants
(des
sujets seront proposés
tant au niveau du ler que
du 2me cycle, mais il serait préférable
que chacun
amène ses propres idées).

Atelier

4 : Matériel
de laboratoire
:
- comment
concevoir la mise au point, la distribution,
la maintenance
du matériel
de laboratoire.

Atelier

5 : L?enseignement
de la chimie :
- commentaires
sur les programmes
de chimie ;
- reflexion
sur la- mise en place d?actions
communes
U.d.P., société chimique
de France ;
- préparation
du Congrès international
de 1?Education
Chimique
à Montpellier
en août 1983.
Après-midi

Atelier

6 : Premier
cycle :
- thèmes de réflexion
en vue d?une amélioration
haitable
des programmes
:
finalités
de l?enseignement,
objectifs
généraux par niveau,
allégements
et réorganisation,
définition
d?un programme
- noyau.

sou-

l

l

l

l

Atelier

7 : Enseignement
technique
:
- l?avenir des essais et mesures en FS ;
- groupes d?A.L.I.R., de travaux pratiques

ou d?atelier

?

1180

BULLETIN

Atelier
Atelier

DE

la formation
nique après

L?UNION

DES

PHYSICIENS

permanente
dans l?enseignement
l?enquête en Fi, F2 et F3.

8 : Formation
continue
:
- bilan des réalisations

dans les académies-pilotes.

9 : Seconde de détermination
:
- avantages, inconvénients,
problèmes

En plus de l?exposition
scientifiques,
des stands
lundi 25 octobre : .
1 - Clubs

scientifiques

II - Activités
III - Problèmes
L?après-midi
formatique.

tech-

habituelle
fonctionneront

d?orientation.

de livres
toute

et de matériel
la journée
du

; A.N.S.T.J.

expérimentales

au collège,

présentation

de matériel.

de sécurité.
aura

lieu

une

présentation

de

matériel

in-

BULLETIN

DE L?UNION

Liste

Mardi

26

des

octobre

DES

1181

PHYSICIENS

visites

(après-midi)

VI

Centre d?essais Michelin
de Ladoux
: essais sur véhicules
(recommandé
aux amateurs
d?émotions
fortes) (pour 40 participants).
Retour gare vers 18 h 15 (se munir
d?une carte
d?identité).

V,

Centre d?information
Michelin
: les techniques
du pneumatique
(pour 90 participants).
Retour

VJ

Thiers : visite du musée de la coutellerie
et de la vieille
pour 50 participants.
Retour gare vers 18 h 30.

V,

Vichy : 2 groupes de 50 participants
visiteront
alternativeb
ment les installations
de la Compagnie
Fermière
(grand établissement
et Institut
Louison-Bobet))
et l?usine Manurhin
(mécanique
de. précision,
matériels
de mesures et contrôles).
Vers 17 h 30, cocktail offert par la Compagnie
Fermière
aux
100 participants.
Retour à Clermont
à 19 h.

V,

Ambert
: visite du moulin
à papier
« Richard
de Bas », le
plus ancien de France où se fabrique
de façbn artisanale
artisanale un très joli papier à inclusion
de fleurs des champs.
Retour gare vers 19 h.

V,

Parc des Volcans : Clermont
- Royat - Le col de la Moreno Orcival (visite de l?église romane)
- Roches tuilière
et sanadoire - Lac de Guéry - Le Mont-Dore
- Le Pied du Sancy
(arrêt)
- Le col de la Croix-Saint-Robert
- La vallée de
Chaudefour
- Lac Chambon (arrêt) - Murol (vue sur les ruines
du château féodal) - Saint-Nectaire
(visite de l?église) - Retour
par Champeix - Plauzat N? 9 - Arrivée Clermont
vers 19 h.

de fabrication
gare à 18 h.
ville

1182

BULLETIN

DE L?UNION

HORAIRES

DES

PHYSICIENS

S.N.C.F.

(valables jusqu?au
25 septembre ;
ensuite, variation
de quelques
minutes)
Clermont-Paris

(via
12h59
17h50
19h20

Nevers) :
-* 16h54
+ 21h39
+ 23h15
1

Clermont-Nantes
(via Bourges,
Germain-des-Fossés
:
16h02 -+ 21h38
18h21 + OOh
20 h 38 ,+ 5 h 32

Directs

Angers)

- Changement

à Saint-

Clermont-Lyon

:
18 h 16 -+ 21 h 46 Direct (via Thiers)
20 h 38 + 23 h 29 Changement
à Saint-Germain-des-F.
(puis Besançon-Strasbourg)
J
13 h 55 - 16 h 35 (Lyon) - 21 h 07 (Besançon)
- 23 h 46 (Strasbourg).
Clermont-Toulouse
14 h33
17 h 21
19h20

:
+ 20 h 33
+ 23 h 43
+ 4 h 20

Changement
Changement
Changement

à Brive
à Brive
à Aurillac

Clermont-Limoges-Périgueux-Bordeaux
:
23h30 + 7h04
17 h 11 ,+ 23 h 25 Changement

à Gannat

Clermont-Brive-Bordeaux
:
14h33 -+ 20 h 32

à Brive

Changement

Clermont-Nîmes-Marseille
:
16 h 46 + 21 h 46 + 23 h 17 Changement
12 h 51 + 17 h 45 + 18 h 22 Direct.

à Nîmes

BULLETIN

DE L'UNION

1183

DES PHYSICIENS

FICHE no. 1
CONGRES

DE
les

PHYSIQUE

23,

- CLERMONT-FERRAND

24, 25, 26 octobre

1982

INSCRIPTION
NOM : Mme,Mile, M. : .......................................................................................
Prénom : ............................................Tél. personnel : (........) ....................
Adresse personnelle : .......................................................................................
Etablissement d?exercice : ............................................................................
Ville : ................................................ ...... Code postal : ............................
Académie : ......... ................ .... ......... Département : ............................
Etes-vous accompagné(e) par des personnes ne participant pas
aux activités scientifiques mais souhaitant participer
« autres activités » ?
Combien ? ................................

OUI

aux

NON

Etes-vous accompagnés d?enfants à garder ? Nombre : ....................
Age : ,.
Arrivée

à Clermont

Date :
par :

TRAIN

:

heure approximative :
AUTO
AVION

Désirez-vous des fichets de Congrès S.N.C.F. ?
COMBIEN ? (1) : ....<<<....._........................
OUI
NON
Repas de midi au restaurant des Stagiaires des Impôts.
Prix : 25 F (boisson et café compris).

Indiquez le nombre de tickets désirés :
- Pour le samedi 23 octobre : Midi _._...,,.,......Soir .,..............
- Pour le dimanche 24 octobre : Midi
Soir
- Pour le lundi

25 octobre : Midi

- Pour le mardi

26 octobre : Midi .................

..___
Soir ...

... .

1184

BULLETIN

DE LkJNIQN

DES PHYSICIENS

BANQUET et SOIREE DANSANTE. Prix
Participerez-vous
Combien

au banquet

de personnes

?

Droits

-

d?inscription

? :
des Physiciens).

(2) :

membres
actifs
ou adhérents
de
l?U.d.P. ou de l?A.P.I.S.P.
et les personnes les accompagnant
.
. . ..
non membres actifs ou adhérents
personnes
les accompagnant
..

Restaurant
Banquet

des Stagiaires
..

...

..

..

3 ou 4 étoiles

.

60Fx

=

et
. 150 F x

=

. 25 F x

=

. . . . 120 F x

=

200 F x

=

300 F x

=

des Impôts

Acompte logement (par chambre)
Hôtel 1 ou 2 étoiles
..
Hôtel

NON

OUI

Montant du chèque (au nom de l?Union
-

: 120 F.

:

. .

.

TOTAL

Les fiches

1 - 2 - 3 - 4 - 5 sont à retourner
AVANT

LE 25 SEPTEMBRE

Mme BOULANGER
26, place Delille
Joindre

une

enveloppe

:

:

Anne-Marie,
- 63000 Clermont-Ferrand.

timbrée

à 3 F 30 partant

votre

adresse.

?(1) Ont droit à un fichet de Congrès S.N.C.F. : le participant,
conjoint et ses enfants mineurs célibataires.
(2) Le montant
pant

aux

activités

participeraient

des droits
du Congrès,

pas aux activités

d?inscription
y compris

est dû par tout
les accompagnateurs

scientifiques.

Le tarif

servé aux membres
actifs
ou adhérents
des associations
pagnateurs
définis
ci-dessus.
Les abonnés
au B.U.P. non
ou adhérents
doivent
payer
le tarif
plein.

réduit
et aux
membres

son
particiqui ne

est réaccomactifs

BULLETIN

DE L?UNION

DES

1185

PHYSICIENS

Demande d?ordre de mission
Clermont-Ferrand
1982
Demande
d?ordre
de mission
avec
le samedi 23 octobre 1982.

autorisation

NOM

Prénom

:

.._.............. Echelon

:

:

GRADE

:

d?absence

: ...<<.<..

FONCTION

pour

....__....,..,.__..,,,....,.,.,...

..__._................................

ETABLISSEMENT
Ville

:

Académie
Adresse

_.
:

.._...

personnelle

:

Code postal

:

Département

:

_.

._. .._......__. ,.,

: ...................................................... Code

Ville

postal

Tél. person.

ordre

Sauf pour les Collègues
de l?Académie
de mission et autorisation
d?absence

: ....................
: (:. ......) ................

de Clermont-Ferrand,
sont indissociables.

Le nombre d?ordres
de mission étant limité, ils seront attribués dans l?ordre
d?arrivée
des demandes.
Cependant,
il est
demandé aux Collègues dont les indices sont les plus élevés et
qui niont pas besoin d?autorisation
d?absence
le 23 octobre,
de
renoncer
au remboursement
des frais de voyage. Dans ce cas,
renvoyer cette fiche rayée d?une croix. Merci.
l?une

Ceux qui demandent
un ordre
des trois cases ci-dessous.
En absence

d?ordre

de mission

sont priés de cocher

:

Cl

a : j?annule

q

b : je maintiens
mon inscription
pour
« Journées » ;
mon inscription
à partir
c : je maintiens

ci

mon

de mission

inscription;
la totalité

des

du

.._....

BULLETIN

DE L?UNION

DES

FICHE

no 3

Clermont-Ferrand
Inscription
DU

MARDI

1187

PHYSICIENS

1982

aux visites

26 OCTOBRE

1962.

Mm, M?e, M. (1) ...................................................................................................
Etablissement

: ....................................................................................................

: .................... .......................... ......... Code postal

Ville

Je souhaite

participer

à lune

: ............................

des visites.

Je serai accompagné
de
et ne participant
pas aux autres

personnes
inscrites
activités scientifiques.

(La présence
Michelin).

à déconseiller

votre

d?enfants

Choisissez les 4 visites
ordre de préférence
Le maximum

est

les visites

qui vous intéressent
le plus et indiquez
par un numéro
dans les cases.

sera fait pour

(1) Rayer les mentions

dans

fiche no 1

inutiles.

vous satisfaire.

BULLETIN

DE

L?UNION

DES

1189

PHYSICIENS

FICHE no 4

Clermont-Ferrand

1982

Inscription aux ateliers
du lundi 25 octobre 1982
MmeMile, M. :

:

Etablissement :
Ville :

. ....

. ..
_._. ._._. ._..

.

....

..

.....

. ...... ..__. .._..... Code postal :

.

souhaite participer à l?un des ateliers.
Choisissezles 4 ateliers qui vous intéressent le plus et indiquez votre ordre de préférence par un numéro dans les cases.
Le maximum sera fait pour vous satisfaire.
Matin

Après-midi

ATELIER

1

ATELIER

6

ATELIER

2

ATELIER

7

ATELIER

3

ATELIER

8

ATELIER

4

ATELIER

9

ATELIER

5
1

BULLETIN

DE

L?UNION

DES

1191

PHYSICIENS

FICHE no 5

Hébergement
NOM

(en majuscules)

Adresse

complète

désire

la réservation

pour

: ....................................................................................
: ............................................................................................
de .................... chambre

....................personne

(s) - pour

(s) à .................... lit (s)

.................... nuit (s)

du : ........................................au soir, au ....................................au matin,
dans un hôtel

..............................étoile(s)

de catégorie

............... ................ étoile (s)
AVEC
BAIN
SANS
Secteur
Tarif

souhaité

approximatif

: Gare

ou

Centre

des chambres

1 étoile

75 à 120 F,

2 étoiles

90 à 165 F,

3 étoiles

135 à 250 F,

4 étoiles

240 à 300 F.

DOUCHE

ou, à défaut

(1)

Ville.

(2) : Petit déjeuner

inclus

(T.T.C.).

- Pour les catégories
: 1 et 2 étoiles, un acompte de 200 F
est demandé. Pour les catégories
3 et 4 étoiles, un acompte de
300 F.
- Les réservations
seront closes le 25 septembre.
- Dès le ler octobre 1982, l?hôtel confirmera
la réservation
et
le versement
des arrhes.

(1) Rayer les mentions

inutiles.

(2) Les prix correspondant
à chaque catégorie d?hôtel ne sont donnés qu?à titre indicatif. La liberté des prix fait que la a fourchette >P
est très large.

RULLETIN

DE

L?UNION

DES

509

PHYSICIENS

Journées nationales
de l?Union
des Physiciens

Atelier

Clermont-Ferrand

- Octobre

COMPTE

DES

1 : HISTOIRE

DES

RENDU

1982

ATELIERS

SCIENCES.

Il a connu un beau succès et a dû être dédoublé
(80 participants). Animé par MM. Jean ROSMORDUC
(Université
de Bretagne
occidentale)
et Jacques DUBOIS
(Tours),
avec la participation
de
M. l?Inspecteur
Général
GI&
il avait pour sujet : Pourquoi,
comment
introduire
une dimension
historique
dans notre enseignement.
1. Pourquoi.

compréhension
des
1. Argument
pédagogique
: meilleure
grandes idées scientifiques,
concepts... ; l?évolution
historique
des
concepts
peut être parallèle
à l?évolution
psychologique
de
l?individu.
2. Abandon
d?un enseignement
par trop dogmatique
qui ne
vise que la formation
hâtive de praticiens.
3. Nécessité de la pluridiciplinarité,
demandée par l?ensemble
des disciplines
; la réflexion
sur la Science appartient
à la fois
au philosophe,
à l?historien
et au scientifique.
4. Acquisition
d?une culture scientifique
: développement
du
sens critique,
distinction
entre science et pseudo-science.
II. Comment.

- La dimension
historique
ne doit pas être confondue
avec
la méthode
de redécouverte
dite historique.
- De même elle ne doit pas être l?objet d?un programme
spécial mais être un état d?esprit
permettant
d?imprégner
notre
enseignement
en redonnant
à la Science sa juste place dans la
pensée humaine.
- Et par-là même, elle implique
une formation
complémentaire des enseignants.
III.

V?u

Voir

des

participants

ci-après

à l?atelier.

le compte

rendu

de l?Assemblée

générale.

510

BULLETIN

Atelier

DE L?UNION

DES

PHYSICIENS

2 : INFORMATIQUE.

L?atelier
« Informatique
» s?est déroulé en trois étapes. Dans
un premier
temps, nos collègues
TRIGEASSOU
(Poitiers)
et DUREY
(E.N.S. Saint-Cloud)
nous ont présenté
deux exposés axés sur
la notion de modélisation.
Dans une deuxième
étape, une discussion a permis
de préciser
certains
aspects des problèmes
de
modélisation
puis d?aborder
des problèmes
plus généraux concernant l?informatique
dans l?enseignement
des Sciences physiques.
Enfin, l?après-midi
a été consacré à l?essai, par les collègues intéressés, des logiciels d?enseignement
assisté par ordinateur
(E.A.O.)
de la bibliothèque
de didacticiels
diffusée par le C.N.D.P. et de
didacticiels
écrits par un collègue (FAVRE-NICOLIN,
Grenoble)
qui
seront prochainement
publiés.

*

*

Indiquons
brièvement
le contenu des deux exposés :
Le premier
visait à décrire quelques
procédures
d?obtention
(par identification,
notion développée
par la théorie des systèmes) de modèles
mathématiques
(modèles
de conduite)
à
partir
de résultats
expérimentaux
- méthode
des moindres
carrés par exemple.
Le deuxième
exposé illustrait
l?utilisation
de l?ordinateur
de
deux façons différentes
:
- utilisation
de l?outil informatique
pour résoudre
des problèmes non solubles littéralement
;
- utilisation
de l?informatique
pour la mise en ?uvre d?un
modèle
de connaissance
dans quelques
cas concrets
(et
souvent spectaculaires
!) : coup franc de Platini, balle de
service de Lendl, trajectoire
d?une balle de golf...

L?informatique
devrait donc nous permettre
de nous intéresser prioritairement
au phénomène
physique,
à la critique
?de la
démarche
expérimentale,
sans s?égarer comme cela est trop souvent le cas dans la résolution
littérale
de problèmes
mathématiques complexes.
La discussion
a ensuite porté sur trois points :
1? Approbations,
commentaires
et interrogations
en liaison avec
les exposés précédents
:
- les physiciens
doivent absolument
être partie prenante
en
informatique
et les exemples
présentés. ont convaincu
la
majorité
de l?auditoire
que l?on pouvait rester physicien et
faire de l?informatique
;
- les exemples présentés
sont plutôt du domaine
de l?enseignement
supérieur.
Ils n?ont pas encore été testés dans
l?enseignement
secondaire
mais doivent pouvoir
être transposés en utilisant
peut-être d?autres
thèmes. Le but immé-

BULLETIN

-

-

DE L'UNION

DES PHYSICIENS

511

diat de ces travaux
est plutôt
de définir
de nouveaux
objectifs
pédagogiques
d?utilisation
de l?informatique.
Nous
nous situons actuellement
à un carrefour
entre pédagogie,
sciences physiques et informatique.
Comment
se construire
une « doctrine » qui intègre ces trois composantes
?
les méthodes
présentées
restent-elles
pédagogiquement
valables
si les élèves n?écrivent
pas eux-mêmes
les pro
grammes
correspondant
au fonctionnement
des modèles ?
(implications
: microordinateur
en salle de T.P., connaissance de rudiments
d?informatique
par les élèves...) ;
les méthodes
présentées
ne risquent-elles
pas d?accuser
le
glissement
de notre enseignement
vers l?abstraction
et le
ne risque-t-il
« langage informatique
», par son formalisme,
pas de devenir assez réducteur
?

La réponse de nos collègues à ce sujet semble être au contraire
que ces méthodes
devraient
nous permettre
de nous rapprocher de la méthode
expérimentale,
c?est-à-dire
de la « vraie
physique », celle qui nous entoure d?une part, et celle qui est
pratiquée
journellement
dans les laboratoires.
2? Problèmes
de matériels.
Toutes les applications
évoquées précédemment
nécessitent
de
façon impérative
l?utilisation
de matériels
spécifiques.
Différents matériels
ont été évoqués :
- en premier lieu, des tables tracantes.
On peut toutefois penser également
à d?autres systèmes tels
que des systèmes de recopie d?écran ;
- écrans graphiques
en plus grand nombre ;
- certaines tables traçantes (plus sophistiquées)
peuvent également fonctionner
en entrée (tables à digitaliser)
;
- certains capteurs permettraient
des saisies automatiques
de
données moyennant
le choix judicieux
du microordinateur
et l?adjonction
d?un système d?acquisition
de données ;
- accès privilégié
à la salle des microordinateurs,
ou mieux
un microordinateur
au moins dans les salles de T.P.
En résumé, il semble que les problèmes
de matériel
soient
fondamentaux.
Il est indispensable
de définir
un cahier de
charge précis dans ce domaine, un des éléments de base devant
être la « transparence
» des systèmes retenus en vue de leur
adaptation.
M. l?Inspecteur
Général ODERMATT nous fait part d?une échéance
en décembre
1982 pour les orientations
de politique
d?achat
de matériels
pour la rentrée 1983.

512

BULLETIN

DE L'UNION

DES PHYSICIENS

Les problèmes
de matériels
doivent être étudiés à la fois dans
leur spécificité
mais également
en relation
avec les autres
disciplines
qui peuvent avoir des besoins analogues.
La commission
« informatique
» de 1?U.d.P. devrait se pencher
sur ce problème.
3? Problèmes
de formation
des enseignants
:
- beaucoup
de collègues
ne pensent pas pouvoir
appliquer
des méthodes
telles que celles qui nous ont été décrites
sans une formation
approfondie
en informatique.
D?autres
pensent qu?une auto-formation
(calculatrice
programmable,
petits microordinateurs
et notices d?utilisation)
est suffisante pour un certain nombre d?utilisations
;
-

le problème
de la spécificité
des formations
existantes
est
évoqué à plusieurs
reprises.
Sans remettre
en cause leur
aspect pluridisciplinaire,
beaucoup
,de collègues
regrettent
qu?une formation
spécifique
aux sciences physiques ne leur
soit pas proposée ;

-

reprises
les problèmes
de « langage » ont été à plusieurs
évoqués :
pourquoi
le « L.S.E. » ?
ne risque-t-on
pas de se couper du reste du « monde informatique » en utilisant
un langage spécifique à 1?Education
Nationale ?
le choix d?un langage est-il réellement
important
ou bien
ne doit-on pas surtout s?intéresser
aux méthodes d?analyse
structurées
actuelles qui devraient
permettre
de dépasser
les problèmes
de langage ?
le problème
de langage doit-il être posé de la même façon
quand il s?agit d?écrire de gros didacticiels
d?E.A.0. (voir
aussi les problèmes
de langages d?auteurs)
ou de petits
logiciels
de calcul
pour
faire
« tourner » de petits
modèles ?
l

l

l

l

Enfin, deux informations
ont été apportées dans des domaines
dépassent le cadre des sciences physiques
:

qui
-

existence
de certaines
expérimentations
à l?école élémentaire et dans les écoles normales,
centrées
sur des problèmes d?E.A.0. ou d?étude de 1? « environnement
informatique » de jeunes enfants.
Ces expériences
utilisent
des
matériels et des langages variés, entre autres « LOGO » ;

-

existence d?une association
« Enseignement
public et Informatique » (E.P.I.) qui regroupe
des enseignants
de toutes
disciplines
intéressés
par les problèmes
d?informatique
pédagogique.

BULLETIN
Atelier

3 : UTILISATION

DE L'UNION
DU

DES PHYSICIENS

513

RETROPROJECTEUR.

Cet atelier a regroupé une soixantaine
décomposé en deux parties :

de participants.

11 s?est

1. Une partie
« Informations
>D, dans laquelle
ont été
abordés les points suivants :
le matériel
de rétroprojection
(?prix - critères de choix - adresses
de détaillants)
;
les techniques
de la rétroprojection
(utilisation
des rouleaux
effaçage sélectif - technique
de superposition
- technique
des
caches - animation
à partir de trames polarisantes)
;
la réalisation
d?un
transparent
(fabrication
manuelle
et
mécanique).
l

l

l

II. Une partie
« Réalisations
» où il s?agissait,
à partir
des idées et documents
présentés
au 1. de concevoir
et de
fabriquer
un ensemble de transparents.
Le peu de temps disponible
pour cette deuxième
partie et
la salle où se tenait l?atelier (peu propice à un travail minutieux)
ont provoqué
u l?abandon
» de certains participants
(il serait bon
de prévoir une journée entière pour ce type d?atelier).
Cependant,
certains ,documents ont pu, sinon être achevés, du
moins bien avancés : structure
cristalline
du chlorure
de sodium,
présentation
du rétroprojecteur,
interférences
: surfaces d?ondes
et surfaces équiphases...
N.B. - Toutes les informations
relatives
à la partie 1. sont
détaillées
dans une brochure
« Le rétroprojecteur
en !Sciences
physiques » par G. CHEVET. On y trouvera
également
de nombreuses suggestions
pour la réalisation
de documents
pour
la
classe de 2e. Cette brochure
est en vente (55 F) au :
C.D.D.P. du Val-de-Marne,
Rue Raymond-Poincaré
- 94000 Créteil.
Atelier

4 : LABORATOIRE

Plusieurs
toire, crédit,

- MATERIEL.

problemes
maintenance,

ont été ébauchés : personnel
de laboraachat de matériel, taxe d?apprentissage.

Personnel.

Il existe un besoin urgent de personnel,
surtout dans les collèges. Il faudrait
obtenir
le plus tôt possible, un poste par établissement.
Ces nominations
devant se faire sans redéploiement.
Il est nécessaire

de définir

un barème

d?attribution

de postes.

514

BULLETIN

DE L?UNION

DES

PHYSICIENS

En ce qui concerne les aides techniques,
il faudrait que cesse
l?aberration
qui consiste à associer un recrutement
par académie
à une gestion nationale.
111serait souhaitable,
surtout dans les lycées techniques
qu?il
existe un statut de professeur
chargé de laboratoire
peut-être
analogue à celui de chef des travaux.
Cr6dit.

Pour pouvoir
dispensable
:

défendre

les demandes

de crédit,

a) que les professeurs
chargés de laboratoire
connaissance
précise de la manière dont est constitué
de lycée (peut-être
par l?intermédiaire
de 1?U.d.P.).
b) qu?il existe sur le plan national
nécessaire pour pouvoir enseigner.

minimale

une liste

il est

in-

aient une
un budget
de matériel

Maintenance.

Sur le plan régional, il existe ou il est en formation
quelques
essais d?organisation
au niveau académique.
Il faut demander
avec
fermeté
l?augmentation
puis la généralisation
de telles équipes
sur l?ensemble
de la France.
Achat

de matériel.

Face à la décentralisation
et à la disparition
du C.E.M.S., nous
sommes intéressés
par une définition
pédagogique
et technique
du matériel
utile faite sur un plan national.
Quant à l?achat, la création
de groupements
d?achats régionaux ayant des moyens pour fonctionner
devrait être envisagée.
Une étude et des essais devraient
être réalisés dans ce sens. Le
rôle moteur d?un acheteur national
semble douteux.
Taxe

d?apprentissage.

La perception
anarchique
de cette taxe peut amener
très gros écarts entre établissements
bénéficiant
de cette
La répartition
pourrait
être à revoir
Atelier

5 : ENSEIGNEMENT

DE

LA

à de
taxe.

CHIMIE.

1. Les projets
de programmes
de chimie
en terminales
C, D, E ont été lus pour information.
On rappelle
que les horaires
sont alignés (35 h + 15 h), ces projets ne sont pas encore votés
au C.E.G.T. ; en terminales
C et E : peu de changement
: une liste
d?acides et de bases est introduite,
les commentaires
sont modifiés sensiblement.
En terminale
D, la chimie organique
a été
complètement
repensée. La présentation
des amines donne l?occa-

BULLETIN

DE L?UNION

DES

PHYSICIENS

515

sion de montrer
l?aspect basique
et nucléophile
de ces dérivés
vis-à-vis de composés halogénés
(réaction
d?Hoffman)
; la chimie
organique
biologique
permet d?introduire
un peu de stéréochimie
:
des collègues ont demandé
de préciser l?objectif
à atteindre
lors
de l?étude des amines, il s?agit en fait d?une présentation
plus moderne et plus logique de la chimie organique
: les centres riches
en électrons sont attirés par les centres pauvres en électrons.
2. Relations
avec YEnseignement
Supérieur.
a) PRÉPARATION
DU CONGRÈS
INTERNATIONAL
DE LA CHIMIE
A
MONTPELLIER
(21 - 26 août 1983). C?est une manifestation
de
1?I.U.P.A.C. A la suite de la demande de l?U.d.P., on peut consid&
rer qu?un nombre limité, certes, de collègues enseignant
dans le
Secondaire
bénéficieront
d?une prise en charge des frais de mission par le Ministre
de YEducation
Nationale
: cela correspond
à
2 collègues par Académie - environ. L?organisation
de ce Congrès
souhaite qu?un certain nombre
de collègues du Secondaire
(Pre
mier Cycle inclus) présentent
des communications
écrites par voie
d?affiche, à tous les niveaux.
Des lettres du Bureau National
de 1?U.d.P. aux Sections académiques et un rappel dans le Bulletin
de janvier préciseront
les
modalités
d?inscription
définitive.
Dès maintenant,
il est souhaitable que les volontaires
se fassent connaître
auprès du Président
de la Section académique
: on rappelle que le français est langue
officielle
au Congrès !
b) M. ARNAUD
(Président
de la Division Enseignement
de
la Chimie, à la Société Chimique
de France) a présenté aux collègues la future SOCIÉTÉ FRANÇAISE
DE CHIMIE
: fusion de trois associations
actuellement
indépendantes
(Société
Chimique
#de
France, Société de Chimie physique et Société de Chimie industrielle). Une revue « Actualité chimique » est un mensuel, en cours
de rénovation
; une part importante
sera consacrée
à l?enseignement dans le style (J. Chem. Ed.), ; on souhaite vivement
qu?un
certain nombre de collègues envoient des traductions
à l?bctualité
Chimique, 250, rue Saint-Jacques
- 75005 Paris.
De plus, l?existence
de Sections Régionales
de la S.C.F. permettra de développer
les liens entre 1?U.d.P. et la S.C.F. ; nous
pensons d?abord au niveau de la formation
des maîtres.
M. ARNAUD
a précisé qu?un Prix est délivré par la Division
Enseignement
de la Société Chimique
de France en 1983. Il serait
souhaitable
que les enseignants
du Secondaire
fassent acte de
candidature
; 1?U.d.P. ne pouvant, bien sûr, proposer
aucun nom !
Une publicité
sera faite dans le Bulletin
dans ce sens.
3. Les Olympiades
de Chimie.
On rappelle
qu?en 1982 six centres de préparation
ont fonctionné : Paris, Marseille,
Strasbourg,
Dunkerque,
Rennes, Lyon.

516

BULLETIN

DE L'UNION

DES PHYSICIENS

Une présélection
de 10 candidats
eut lieu en juin
à Paris.
Quatre
candidats
français
originaires
de classes de Math.-Sup.
ont ramené
trois médailles
de bronze
de Stockholm.
Les pro
chaines olympiades
auront lieu à Bucarest.
Il faut rappeler
que
le recrutement
s?adresse en principe
aux élèves issus de terminales ! Donc, il serait souhaitable
qu?un certain nombre d?elèves
selon les collègues,
de terminales
soient concernés ! Il faudrait,
organiser un centre de préparation
aux épreuves pratiques.
4. « L?enseignement
de la Chimie en Frame et à l?étranger
»...
Nous avons regardé
trois exemples
différents
: Hollande,
Belgique,
Italie. Le débat a été difficile. Signalons
quelques questions posées par les collègues
:
- la répartition
physique-chimie
dans les concours actuels des
C.A.P.E.S. et Agrégations
est-elle satisfaisante
?
- les coefficients
7 et 13 au baccalauréat
motivent-ils
les élèves
pour la chimie ?
- le style des questions posées au baccalauréat
ne risque-t-il
pas
de « fossiliser » la discipline
?
- des collègues ont fait remarquer
à nouveau cette année que
l?enseignement
de la chimie organique
« passe très mal » au
lycée ;
- d?autres signalent
que des experiences
sont délicates à interpréter : il y a un besoin réel d?expériences
bien expliquées
par
les schémas et modèles proposés ;
- on regrette dans l?enseignement
technique
que, dans la formation initiale
des maîtres, il n?y ait pas de chimie industrielle
;
- une question a été : Est-ce que le choix entre un enseignement
général ou un enseignement
optionnel
permettrait
daméliorer l?enseignement
de la chimie ? Mt*e IUMY,
Présidente
de
l?Association
des Professeurs
de Physique
et Chimie en Belgique a présenté les avantages et les inconvénients
de l?enseignement optionnel
;
- enfin, nous nous sommes demandés
si l?enseignement
de la
Chimie reposait sur une démarche bien spécifique (liée à l?expérimentation)
ou si elle « s?inscrivait
» dans celle de l?enseignement de la Physique.
Atelier

6 : PREMCER

CYCLE.

Le groupe de travail
fait d?abord
le point sur les diverses
informations
en notre possession sur les travaux de la commission Legrand.
Le rapport
de cette commission,
portant
sur les
structures
des collèges sera déposé en décembre prochain.
Par ailleurs, les contenus des programmes
feront l?objet de
discussions
prochaines
auxquelles
1?U.d.P. a obtenu de participer.

BULLETIN

DE L'UNION

DES PHYSICIENS

517

Dans les documents
dont nous avons eu connaissance,
les
Sciences physiques
entreraient
dans des cadres flous, tels que
les Sciences expérimentales,
les Sciences de la nature,
appellations qui nous inquiètent.
En effet, tout en souhaitant
une collaboration
accrue entre les disciplines,
nous ne voudrions
pas que
les Sciences physiques
disparaissent,
diluées dans un ensemble
vague.
Il serait aussi question,
dans les rapports
de la commission Legrand
d?introduire,
dans l?enseignement,
l?étude d?objets
techniques.
Le groupe tient à préciser
que l?on peut envisager
une étude sérieuse de la technologie
mais entièrement
distincte
de la physique
et enseignée
par des professeurs
formés pour
cette discipline.
Par ailleurs,
certains collègues
pensent que des objets techniques bien choisis peuvent parfois
servir de points de départ
concrets pour dégager les concepts de la physique - l?objet étant
un moyen mais non une fin en lui-même.
A propos des effectifs, le rapport
Legrand
nous apporterait
quelques espoirs - modestes - : les groupes d?élèves constitués
pour l?enseignement
des Sciences seraient inférieurs
à 20. Les collègues unanimes
insistent
à nouveau sur ce problème
des effettifs qui est l?obstacle
majeur
rencontré
par l?enseignement
dans
les collèges, beaucoup
d?autres problèmes
disparaîtraient
si celuici était résolu.
En effet, à cause du trop grand nombre
d?élèves, du faible
horaire
hebdomadaire,
les professeurs
connaissent
mal leurs
élèves et l?impact
de l?enseignement
en est diminué.
Aussi certains
proposent
que l?on demande,
au lieu de
1 heure et demie hebdomadaire
pendant une année, 3 heures hebdomadaires
pendant
un semestre. Les avantages et les inconvénients de ce système sont discutés et les avis restent partagés
sur son opportunité.
La collaboration
entre les différentes
disciplines
ment souhaitée mais le groupe n?a pas eu le temps
diverses possibilités
en ce domaine.

est assuréd?étudier
les

Le problème
des objectifs
a ensuite fait l?objet
d?un large
échange de vue qui a révélé la diversité des opinions des collègues
sur leur conception
de l?enseignement
dans les collèges.
Cette discussion,
fructueuse
aboutir
dans le temps imparti

pour les participants,
n?a pas pu
à des conclusions
d?ensemble.

Mais voici quelques-unes
des questions soulevées :
La première
difficulté
pour définir
les finalités
réside dans
la diversité des élèves ; il faut arriver à concilier
les acquisitions

518

BULLETIN

souhaitables
pour
celles qu?i seraient

DE L'UNION

DES PHYSICIENS

les enfants quittant
l?enseignement
utiles à ceux qui entrent au lycée.

en 3e avec

M. MARTINAND
propose de réfléchir à un ensemble de domaines
d?étude permettant
aux enfants de se familiariser
avec les phénomènes réels, puis de définir
des concepts
fondamentaux
qui
seraient
dégagés
des divers
domaines
où les enfants
expérimenteraient.

Pour simplifier
l?électricité.
-

la discussion,

le groupe

choisit

l?exemple

de

A ce sujet, plusieurs
questions
sont débattues
:
quelles notions peuvent acquérir
les enfants et à quel âge ?
quelles connaissances
sont souhaitables
pour les éleves au
moment où ils quittent
le collège ?
quelle place faut-il
donner
à l?utilisation
des appareils
de
mesure électrique
?
comment
introduire
la notion
d?énergie
et de puissance
électrique
?

Une discussion
sur ce dernier
point a montré
le profit
l?on peut tirer de la confrontation
des diverses démarches
sibles pour atteindre
un même objectif.

que
pos-

Faute de temps, le groupe n?a pu aller plus loin et Mlle BARBOUX
a demandé aux sections académiques
de #poursuivre la réflexion
pour que l?U.d.P. puisse présenter
un projet cohérent
lorsqu?elle
sera consultée.
Atelier

7 : ENSEIGNEMENT

TECHNIOUE.

Sept sujets ont été abordés ; M. ODERMATT étant venu dans la
dernière heure répondre
aux questions
des participants.
1. Programmes

et

horaires.

Les programmes
et les horaires
des sections F de 1 à 10 et
de la section H, ont subi des modifications.
A la rentrée,
dans
la plupart
des établissements,
ces modifications
n?étaient
pas
connues. Nous protestons
contre le fait que ces programmes
ne
paraissent
pas au B.O., contrairement
à ceux de l?enseignement
général.
2. Groupes

de T.P.

On constate une grande
diversité
dans la constitution
des
groupes de T.P. dans les établissements
: ici, une classe de 15
divisée en 2 groupes ; là, des groupes de 18. Seuls les biologistes,
en section Fr et Fr bis, bénéficient
de ce que l?on nous avait
laissé espérer l?an dernier
: des groupes d?atelier.

BULLETIN

DE L'UNION

DES PHYSICIENS

519

Le v?u de l?assemblée
générale du 28 juin 1981 est toujours
valable : les activités
de laboratoire
à caractère
professionnel
pour l?ensemble
des sections F doivent être mis sur le même plan
que les travaux d?atelier
et, de ce fait, ne pas être dispensés à
des groupes supérieurs
à 12. Pour des raisons de matériel,
d?efficacité et de sécurité, ces groupes peuvent être dans certains cas,
inférieurs
à 12.
3. Essais

et mesures

en FJ.

Un statu quo entre Inspection
Générale
des Sciences physiques et Inspection
Générale
des Techniques
industrielles
s?est
établi sur la répartition
SO- 50 des Essais et Mesures
en Première et Terminale
5. On tendrait
vers cette répartition,
non
pas brusquement,
mais à l?occasion
de mutations
et de départs
à la retraite. Toutefois,
les collègues enseignant
en FS continuent
de réclamer
que, pour des raisons pédagogiques,
l?enseignement
des Essais et Mesures
en Première
FS soit effectué par le professeur de Sciences physiques chargé ,de l?enseignement
théorique.
Par contre, en Terminale,
la collaboration
avec les collègues d?atelier semble nécessaire
et fructueuse.
4. Premike

E.

Nous protestons
contre l?oubli des heures de soutien
mière E alors qu?elles existent en Première
S.
5. Formation

en Pre-

initiale.

Il est difficile
de trouver
des candidats
aux C.A.P.E.S. et
Agrégation
de Sciences physiques,
option Physique appliquée.
Les
lauréats échappent
à l?Enseignement
technique.
De là decoulent
les problèmes
que nous avons, en particulier
en section Fi. On
notera qu?au C.A.P.E.S. extraordinaire
de décembre,
il n?y aura
pas de recrutement
en Physique appliquée.
6. Formation

permanente.

M. ODERMATT nous a apporté des précisions
sur les actions de
formation
permanente
à l?intention
de l?enseignement
technique
:
- sur le plan de la gestion nationale,
il reste deux stages d?ici la
fin de l?année : 2 jours en Electronique
et 2 jours en Contrôle
industriel
et Régulation
automatique
;
- pour
1983, la structure
se met en plat<
avec gestion
académique.
7. Seconde

option

lourde.

Les collègues remarquent
que les conditions
de recrutement
sont plus difficiles
depuis la création
de Seconde indifférenciée,
et que le niveau tend à être inférieur
à ce qui1 était par le passé.

520

BIJLLETIN

DE L'UNION

DES PHYSICIENS

En ce qui concerne
le passage de Seconde indifférenciée
vers
les Premières
F, pour des élèves n?ayant pas subi l?option
lourde,
il convient
d?être vigilant.
En aucun cas, cette réorientation
ne
doit être due à un niveau insuffisant.
Ce n?est pas parce qu?un
élève est jugé inapte à l?accès en Première
S, donc à l?enseignement général,
qu?il faut l?envoyer
en Première
F, dans l?enseignement technique.
Atelier

8 : FORMATION

CONTINUE.

L?atelier
a fait le bilan des actions entreprises
l?an dernier
et de celles envisagées
cette année. En 1981-1982, les stages
ont été essentiellement
organisés
pour les enseignants
du Premier Cycle : stages longs de 36 ou 72 heures qui, très souvent,
sont plutôt
des compléments
de formation
initiale,
ou stages
courts de quelques
demi-journées.
Les P.E.G.C. bénéficient
en
général d?l H.S. pour 2 heures de stages. Dans les lycées, ceuxci sont très ponctuels
et sur la base du bénévolat.
Cette année, un certain
nombre
des actions
concernant
le
Premier Cycle sont reconduites,
avec 1 H.S. par heure de formation, et sans doute moins de stagiaires, dans quelques
académies
elles ont pour l?instant
disparu faute de crédits. Pour les lycées,
il y a toujours
très peu de stages d?organisés.
Le Professeur
HENNEQUIN,
chargé de mission académique
pour
la formation
des maîtres (Clermont-Ferrand)
a expliqué
à l?atelier le fonctionnement
d?une mission ; celle-ci joue le rôle de
coordination
entre divers établissements
de formation,
l?administration et le personnel.
Les moyens financiers
restent à la disposition du Rectorat,
qui distribue
les crédits entre les disciplines.
Ces crédits représentent
actuellement
4 heures de formation
par
enseignant et par an, ce qui est encore bien éloigné d?une semaine
annuelle.
L?atelier
remarque
que les instituteurs
peuvent bénéficier de stages beaucoup
plus longs.
Certaines
académies
envisagent
la création
d?1.R.E.S.P.T. ;
cette idée est admise sous réserve d?une bonne collaboration
entre
les divers ordres d?enseignement.
Il faut signaler que le calendrier
national
des stages n?existe
plus, et que les stages nationaux
devront être inscrits
au calendrier académique.
Une discussion
s?engage sur les conditions
de la formation
continuée, et l?atelier décide de résumer ses conclusions
dans une
motion qui sera ?présentée à l?assemblée
générale (voir ci-après).
Atelier

9 : SECONDE

DE

DETERMINATION.

Il a attiré de nombreux
quelques allées et venues).

participants

(environ

75, il y a eu

BULLETIN

DE L?UNION

DES

PHYSICIENS

521

1. H?étérogénéité.

Elle est effective à cause de l?origine
des élèves : disparité
collèges par le programme
traité, l?équipement,
la formation
maîtres.

des
des

Les lycées ont, pour la plupart
(environ
80 %), réparti
les
élèves par options
(langues
mortes, vivantes, gestion...),
ce qui
fausse la signification
de la Seconde
de détermination.
Cette
signification
est encore plus faussée pour les élèves allant ensuite
en sections E et F et qui doivent avoir choisi l?option
lourde en
Seconde.
Quelques solutions
proposées
:
définition
d?un programme
noyau très modeste
dans le Premier Cycle pour qu?il soit acquis par tous ;
- donner la possibilité
au professeur
du Premier
Cycle de dispenser un enseignement
expérimental
avec des groupes comportant moins d?élèves ;
- diminuer
l?effectif
par classe de Seconde
qui avoisine trop
souvent 34 élèves ;
- expérience
réalisée dans un lycée de Sète (voir B.U.P. n? 649,
décembre
1982, p. 391) : association
de deux classes pour former deux groupes de rapidités
différentes,
avec possibilité
de
passage d?un groupe à l?autre au cours de l?année.
Une minorité
de collègues
souhaite une hétérogenéité
totale
(niveaux et options).
-

II. Orientation

en fin

de

seconde.

Elle ne semble pas avoir posé de problèmes
pour la majorité
des participants.
Des passerelles sont souhaitées pour ?le passage en Première F
et E après une Seconde sans option lourde. Cette année, le passage en Première
A,, AZ, A3 a été faussé car l?arrêté
n?est paru
qu?à Noël 1981.
On pose la question
de savoir si plus ou moins d?éléves ont
été orientés en Première
S par rapport
aux anciennes classes de
Première C et de Première
D :
moins d?élèves en Première
S
11
plus
. . .. . .. . .. . .. . . .. .. . . .. .
22
autant
.. . .. . . .. . .. . .. . . .. . ..
15.
Il est souhaité à ce propos une étude plus précise.
III. Avatiages

et

inconvénients

constatés

en

Pour une bonne partie des collègues,
améliorée
en Première
A et Première

première.

l?attitude
des élèves s?est
B en ce début d?année

/

I

522

BULLETIN

DE L?UNION

DES

PHYSICIENS

scolaire ; mais il ne faut pas oublier
que ces élèves provenant de la Seconde
de détermination
bénéficient
cette année
d?une heure de travaux
pratiques
hebdomadaire,
ce qui correspond à une amélioration
des conditions
de travail.
Certains
constatent
une amélioration
de l?ambiance
de travail en Première
S par rapport
aux anciennes
classes de Première D. Dans la majorité
des lycées, la répartition
des élèves
a été quelconque
dans les classes de Première
S ; on signale
cependant
quelques
établissements
où on a reconstitué,
en fait,
les anciennes classes de Première
C et Première
D.
IV. Programmes.

On note que certains collègues sont gênés par le fait qu?il y
a un lien trop étroit entre le programme
de mécanique
et l?utilisation de l?unique
méthode expérimentale
de la table à coussin
d?air.
Si la partie par laquelle
on commence
est avantagée,
les
collègues,
dans la majorité,
consacre
plus de temps à l?enseignement
de la mécanique
qu?à celui de l?électricité.
A la question
-

10
21
12
de

: « Le programme

a-t-il été traité

entièrement

répondent
oui ;
n?ont pas traité le montage électronique
;
n?ont pu terminer,
en plus, soit la fin de la mécanique,
l?électricité,
ou de la chimie.

?»

ou

V. Horaires.

Les collègues
sont gênés par le passage de 2 heures
à
1 heure et demie de T.P. Certains demandent
une demi-heure
de
plus, une large majorité
des autres demande,
à volume horaire
constant pour l?élève :
-

2 heures

dédoublées,

En ce qui concerne
sements n?ont eu droit
diverses raisons :
-

1 heure

et demie

non

dédoublée.

le soutien en 1981-1982, certains établisà rien, d?autres
n?ont pu l?assurer
pour

horaire trop chargé des élèves ;
incompatibilité
entre l?emploi du temps du professeur
et celui
des élèves ;
heures de soutien prises entièrement
par d?autres disciplines.

Certains ne veulent pas assurer ce soutien pour ne pas alourdir leur service : il est demandé
d?intégrer
ces heures dans le
service des enseignants.

BULLETIN

DE L'UNION

523

DES PHYSICIENS

Dans beaucoup
d?établissements,
breuses disciplines
n?a donné aux
peu d?heures dans l?année.

la répartition
entre de nomSciences physiques
que très

M. le Doyen BRESSON vient à la fin de l?atelier
pour repondre
aux questions
et commenter
la circulaire
élaborée
par l?Inspection Générale
à propos de la Seconde et diffusée
par le canal
des Inspecteurs
Pédagogiques
Régionaux.
Cette circulaire
n?a pas
encore été reçue par 50 % des présents. Une discussion
s?engage
alors sur certains points de cette circulaire.

STAND

SUR

LES

PROBLEMES.

DE

SECURITE

Ce stand, installé un peu à l?écart dans le hall, a reçu bon
nombre de collègues fort heureux d?y trouver une documentation
sur les dangers de divers produits
chimiques
et de l?électricité
ainsi que sur les précautions
à prendre. Les affiches ont été également très appréciées.
Quelques questions
ont été posées concernant
des points précis de la réglementation.
D?autres
concernaient
les travaux
pratiques,
comme
par
exemple :
- les fuites de gaz de tuyaux souples plus ou moins percés ;
- l?interdiction
d?emploi
de bouteilles
de butane ;
- le danger d?inflammation
de cheveux gonflés ;
- le port d?une blouse de protection...
Le risque
connu.

d?explosion

dune

lampe

à alcool

n?est

pas bien

Quelques
transparents
ont permis
d?e montrer
l?importante
augmentation
de pression dans l?explosion
d?un mélange gazeux,
de préciser
la caractéristique
essentielle
d?un transformateur
de
séparation
et celles d?un transformateur
de sécurité, de montrer
l?importance
du flacon de garde dans le montage
de la prkparation d?un gaz à chaud ainsi que dans celle de certains gaz B
froid, d?indiquer
une façon de contrôler
la pression au cours de
ces préparations.
Des dessins de lunettes
de protection,
douches de « sécurité » ont intéressé quelques

d?écran
facial,
collègues.

de

N? 653

BULLETIN

Astronomie

DE L?UNION

853

DES PHYSICIENS

à Clermont-Ferrand

Lors
des journées
de Clermont-Ferrand,
l?après-midi
à 1?Inspection
Générale
et présidé
par M. SAISON,
Inspecteur
ral,
fut consacré
à l?enseignement
de l?astronomie.
Au cours
de cette
session,
la collaboration
et astronomes
a été illustrée
par
plusieurs
trant
des exemples
d?applications
astrophysiques
physique
(L. GOUGUENHEIM)
et des exemples
sées à différents
niveaux
par des enseignants
normale,
et en lycée
(B. SANDRÉ, L. SARRAZIN
les résumés
de leurs
interventions.

LES LOIS

PHYSIQUES
par

LES

COULEURS

DES

entre
enseignants
interventions
mondes lois
de la
d?expériences
réalien collège,
en école
et C. PIGUET).
Voici

EN ASTROPHYSIQUE
L.

Université

A)

réservé
Géné-

GOUGUENHEIM,
Paris

Sud.

ASTRES.

Les étoiles ont des couleurs.
On voit
à l%eil nu que Rigel,
dans
la constellation
d?Orion,
est bleue
et que,
Bételgeuse
ou
Antarès
sont
rouges.
Les étoiles
moins
brillantes
ne paraissent
pas colorées,
car on est en dessous
du seuil
de sensibilité
à la
couleur
pour
l??il.
Par contre,
les couleurs
apparaissent
dans
un
télescope
ou dans une paire
de jumelles
(exemple
: l?étoile
double
Albireo,
tête
du Cygne
dont
une
composante
est
bleue
et la
seconde
jaune).
La couleur
est fonction
de la température
: les
étoiles
rouges
ont une température
(superficielle)
plus
basse
que
les étoiles
bleues.
Les lois de rayonnement
du corps
noir
montrent
que
la longueur
d?onde
à laquelle
un corps
noir
rayonne
le
maximum
d?intensité
est inversement
proportionnelle
à la température
de ce corps
noir.
Le ciel est bleu parce
que les molécules
de l?atmosphère
terrestre
diffusent
la lumière
solaire
de façon
sélective
: les
courtes
longueurs
d?onde
sont plus
diffusées
que les grandes
longueurs
d?onde.
Pour
la même
raison,
le Soleil
couchant
est rouge
:
dans la grande
épaisseur
d?atmosphère
terrestre
traversée
par la
lumière
solaire
lorsque
le Soleil
est bas sur l?horizon,
la diffusion

854

BULLETIN

DE L'UNION

DES PHYSICIENS

est importante
et la lumière
qui nous parvient
est très appauvrie en photons de courte longueur
d?onde proportionnellement,
les photons rouges sont moins diffusés.
- C?est ce même effet qui explique que la Lune éclipsée apparaisse rouge. Pendant une éclipse de Lune, la lumière
du Soleil
ne parvient pas sur la Lune, parce que la Terre s?interpose
entre
le Soleil et la Lune. Cependant,
l?atmosphère
terrestre,
dont la
densité décroît
alors que l?altitude
augmente,
agit comme un
milieu dont l?indice
de réfraction
croît a mesure que le rayon
lumineux
se rapproche
de la surface de la Terre : le rayon lumineux est donc courbé par l?atmosphère
terrestre
et peut atteindre
la Lune. Ce rayon lumineux
traverse une épaisseur
d?atmosphère
importante
et subit donc un effet de diffusion
important;
il
contient donc une proportion
importante
de photons rouges (fig. 1).

Fig. 1. - Bien que la Lune soit entièrement
dans le cône d?ombre
de
la Terre,
elle reçoit
un peu de lumière
provenant
du Soleil.
On a
indiqué
le trajet
d?un rayon
lumineux
courbé
par l?atmosphère
terrestre.

- Les nuages de gaz interstellaires
constituent
des nébuleuses brillantes
en retransmettant
la lumière des étoiles. Il y a
deux types de nébuleuses brillantes,
celles qui diffusent la lumière
des étoiles (nébuleuses
à diffusion)
et celles qui absorbent
et
réémettent
de la lumière (nébuleuses
à émission).
* Les NÉBULEUSES
A DIFFUSION
(exemple
: les nébulosités
qui entourent
les étoiles des Pléiades)
sont bleues : la diffusion
par les petits grains solides en suspension
dans le gaz, appelés
« poussières » est sélective en longueur
d?onde et diffuse davantage les courtes longueurs
d?onde. Corrélativement,
la lumière
des étoiles reçue sur Terre est rougie. La loi de diffusion
n?est
pas la même que celle par les molécules
de l?atmosphère,
mais,
qualitativement,
le phénomène
est similaire.
* LES NÉBULEUSES
A ÉMISSION
sont toujours
situées à
proximité
d?étoiles
très chaudes (donc très bleues). Ces étoiles
rayonnent
des photons de très grande énergie qui sont capables
d?ioniser
l?hydrogène,
principal
constituant
du gaz interstellaire.

BULLETIN

DE

L?UNION

DES

855

PHYSICIENS

Le potentiel
d?ionisation
de l?hydrogène
étant de 13,6 eV, seuls,
les photons
de longueur
d?onde plus courte que 0,0912 prn ont
une énergie
suffisante
pour ioniser
l?atome
d?hydrogène.
Ultérieurement,
les électrons libres se recombinent
avec des noyaux
pour reformer
des atomes dans un état excité. La désexcitation
ultérieure
se fait par cascades (fig. 2). La répartition
des niveaux

n=3

n=i
Fig. 2. - Exemple d?une cascade radiative consécutive à la recombinaison d?un atome d?hydrogène
dans l?état excité n = 4. La seule
transition correspondant
à l?émission d?un photon visible est celle qui
concerne la raie H,. Les raies de la série de Paschen sont situées dans
l?infrarouge
et celles de la série de Lyman dans l?ultraviolet.
d?énergie
de l?atome d?hydrogène
est telle que, seules, les transitions avec le niveau n = 2 (premier
niveau excité) correspondent
à une longueur
d?onde du spectre visible. Le phénomène
coloré
que l?on observe est lié à la transition
entre le niveau n = 3 et
le niveau n = 2, c?est-à-dire à l?émission
de la raie H, qui est rose
(sa longueur
d?onde
étant de 0,6562 pm). Les nébuleuses
à
émission sont donc roses. (Exemple
de nébuleuse
à émission : la
nébuleuse
de la Rosette).

856

BULLETIN

B) L?EVOLUTION

DES

DE

L?UNION

DES

PHYSICIENS

ETOILES.

Comprendre
comment
évoluent
les étoiles et décrire
leur
structure
interne semble a priori bien difficile puisque les étoiles
sont vues comme des points dans les plus grands télescopes.
La lumière
(et plus généralement
le spectre électromagnétique
qu?elles émettent)
apporte
une information
riche. Cependant,
la
lumière
qui nous parvient
provient
des couches
très superficielles de l?étoile, le milieu situé au-dessous étant complètement
opaque. C?est l?utilisation
des lois physiques
qui permet d?aboutir à une description
détaillée de la structure
interne d?une étoile.
Donnons quelques exemples :
1. Origine

de

l?énergie

du

Soleil.

On peut mesurer l?énergie
reçue sur Terre par une surface
de 1 m7 exposée normalement
au rayonnement
solaire : elle est
de 1,4 kW. La distance du Soleil étant d = 1,s x 1Orr m, on en
déduit la puissance
rayonnée
:
P = 4 >Td2 x 1,4 x

103

=

4 x

1026

W.

Si on admet que l?âge du Soleil est d?environ
5 x 109 ans (en
accord avec l?âge de la Terre) et que le Soleil a rayonné la même
puissance au cours du temps, l?énergie
totale rayonnée
par le
Soleil au cours de sa vie est :
E, = 4 x 101? x 5 x 109 x 3 x 107 = 6 x
Comme
matière

1043

J.

la masse du Soleil est : M = 2 x 1030 kg, chaque
solaire a rayonné en moyenne :
E,/M = (6 x 1043)!(2 x 103O) = 3 x 10?3 J kg-?.

Le charbon

kg de

a une capacité

énergétique
de :
3 x 107 J kg-?.
La matière
solaire produit
donc 106 fois plus d?énergie
que le
charbon.
Elle tire cette énergie des réactions
thermonucléaires
de fusion. On peut vérifier facilement
cet ordre de grandeur
: une
combustion
est liée à l?arrangement
des atomes et les énergies
mises en jeu sont de l?ordre
de l?électron-volt.
L?énergie
thermonucléaire
est liée à l?arrangement
des nucléons
dans le noyau et
les énergies sont de l?ordre du MeV : on retrouve
bien le facteur du million
entre les deux.
Remarque.

à
-

Comment
détermine-t-on
savoir :
l?énergie captée sur Terre
la masse du Soleil,
la distance du Soleil.

les paramètres
par mètre

carré

qui

nous

ont

de récepteur,

servi,

Donnons
a)

BULLETIN

DE L'UNION

rapidement

quelques

indications

DU SOLEIL

SUR TERRE

ÉNERGIE

REÇUE

857

DES PHYSICIENS

:
:

Une expérience
simple peut être faite avec un cylindre
de
laiton de masse m, de chaleur massique c et de surface utile s,
orienté perpendiculairement
au rayonnement
solaire pendant
la
durée t. On mesure
l?augmentation
de température
A6. D?où
l?énergie reçue par mètre carré :
Ai3 m c/s t (en W m-2).
La réalisation
pratique,
effectuée
par
club est exposée pendant
les Journées.
compte de l?extinction
atmosphérique.

Claude PIGUET
A noter qu?il

avec son
faut tenir

b) MASSE DE LA TERRE :
La troisième
loi de Kepler s?écrit : U~/T* = G (MI + M2)/4
où a est le demi grand axe de l?orbite
relative
du corps
masse MI dans son mouvement
par rapport
au corps de masse
et T la période du mouvement.
On applique
successivement
cette loi au mouvement
de
Terre autour du Soleil et au mouvement
de la Lune autour
la Terre, et on néglige la masse de la Terre devant celle
Soleil et la masse de la Lune devant celle de la Terre :
(ar3/TT*)
( c.xL~/TL*)

d?où, en effectuant
=

la
de
du

= G (Ms + MT)/4 $ = G Msj4 JX*
= G (MT + ML)/~ JC*= G Ms./4 n*
le rapport
membre
à membre :
(1.5 x 10?/3,8

&/MT

d
de
M2

(~T/~L)~/(TTITL)~

=

= 330 000.

x lO*Y

,(365,25/27,3)2

Comme la masse de la Terre est égale à 5,98 x 1024 kg, on en
déduit la valeur de la masse du Soleil :
Ms = 2 x 103 kg.
C) DISTANCE

DU SOLEIL

:

C?est un problème
qui, historiquement
a posé de grandes difficultés. On pourra se reporter
à des ouvrages d?hstronomie.
Les
méthodes
modernes
reposent
sur la mesure de la durée mise
par un écho radar pour effectuer un aller et retour de la Terre
sur Vénus (ou sur Mars) ; sachant qu?il se propage à la vitesse c,
on en déduit la distance parcourue,
donc la distance de la Terre
à Vénus. L?utilisation
de la troisième
loi de Kepler, mentionnée
précédemment,
permet alors de déterminer
la distance de la Terre
au Soleil :
a$/Tv* = aT3/Tr2 = G Ms/4~2.

858

BULLETIN

DE

L?UNION

DES

PHYSICIENS

On a mesuré
ar-uv,
on connaît
les périodes
Tv et TT et la
masse Ms du Soleil, on en déduit donc la distance aT de la Terre
au Soleil.
2. Réserves

d?énergie

du

Soleil.

Les masses du proton, du neutron et du noyau d?hélium
(He4)
sont respectivement
égales à :
= 1,0081 uma
mP
mn = 1,009o
mHe = 4,0039
La différence
de masse entre la masse des constituants
(2 protons et 2 neutrons)
et celle du noyau d?hélium
est donc :
Am = 0,0303
cette

masse s?est

soit

0,0303/4

transformée

= 0,7 % de la masse

en énergie

E selon

la relation

:

E = Am x c2,
c?est donc 0,7 O/o de la masse de l?hydrogène
contenue
dans le
Soleil qui est susceptible
de se transformer
en énergie. Ceci nous
permet d?évaluer les réserves d?énergie
du Soleil : sa masse est
égale à 2 x 1030 kg, environ 10 O/o est située dans le noyau, où la
température
est suffisamment
élevée pour permettre
la réaction
de fusion de l?hydrogène,
et on suppose que toute la matière du
Soleil est sous la forme d?hydrogène.
On en déduit que la masse
totale transformable
en énergie est :
0,007
d?où la réserve

x

2

d?énergie

x

1030 x 0,lo = 1,4

x

1027

kg,

:

1,4 x 1027 x (3 x 108)2 = 1,4 x 104? J.
On peut en déduire la durée de vie totaIe du Soleil,
de l?énergie
rayonnée chaque seconde :

compte

tenu

T = (1,4 x 1044)/(4 x 1026) = 3 x 1017 s = 1010 ans.
On peut en déduire
aussi la masse totale qui est transformée
chaque seconde en énergie :
L = 4 x 1026 W sont rayonnés chaque seconde, qui correspondent à la transformation
en énergie de la quantité
de
masse :
m = L/cS = (4 x 1026)/(3 x 108)2 = 4 x 109 kg.
Chaque seconde, le Soleil perd 4 millions
de tonnes de ma.
tière qui se transforme
en énergie. Compte tenu du rendement
de
0,7 %, cela correspond
à une masse totale d?hydrogène
qui subit
chaque seconde les réactions thermonucléaires
de fusion égale à :
6 x 101? kg
soit
600 millions
de tonnes.

BULLETIN

DE

L?UNION

DES

PH?rSICIENS

859

La fusion de l?hydrogène
en hélium est la première
réaction
qui se produit
dans le Soleil ; elle nécessite une température
de
l?ordre de 10 millions
de kelvins, nécessaire pour vaincre la réputsion électrostatique
que les protons
exercent
les uns sur les
autres. Quand tout l?hydrogène
s?est transformé
en hélium,
le
Soleil peut trouver une autre source d?énergie
dans la fusion de
l?hélium
qui peut se transformer
en carbone
(par choc triple).
Ces réactions
nécessitent
une température
supérieure
car la
répulsion
que des noyaux d?hélium
exercent les uns sur les autres
est plus forte, compte tenu de leur charge électrique
plus élevée.
La durée de vie du Soleil qui a été évaluée précédemment
concerne
uniquement
la durée pendant
laquelle
le Soleil tire son énergie
de la fusion de l?hydrogène.
Comme les réactions
de fusion ont un
débit qui dépend très fortement
de la température,
la réaction
de fusion de l?hélium
qui se produit
à une température
plus élevée (de l?ordre
de 100 millions
de kelvins)
se fait à un rythme
beaucoup
plus rapide
et cette phase dure beaucoup
moins
longtemps.
3. Comment

une

étoile

peut-elle

se former?

Les étoiles se forment
à partir
du gaz interstellaire.
Pour
qu?un nuage de gaz interstellaire,
de forme supposée sphérique,
de rayon R et de masse M, supposé à la température
T ne se
disperse
pas, il faut que son énergie totale soit négative.
La
condition
de dispersion
est donc :
E, = E, + E, > 0.
L?énergie
cinétique
est 3 kT/2 par particule
et le nombre
de particules
est M/m, où m est la masse moyenne d?une
cule. L?énergie
cinétique
totale est donc :
E, = 2

?2

L?énergie

potentielle

kT.
m

est :

E, = -3GM2/5R;
compte

tenu de M = 4 JI R3 ~13 :
R = (3 M ~/4

,JC)*?~,

E, = - (3/5) G
Le nuage

se disperse

M5/3

@-1/3

(4~~)1/3.

si :
E, > - E,,

soit :
M < 2 (kT/Gm)3/2

o-t/2 = M,

total
partir

860

BULLETIN

DE

L?UNION

DES

PHYSICIENS

M, est connue sous le nom de masse critique
de Jeans. Si le
nuage a une masse inférieure
à cette masse critique,
il se disperse. Il ne peut se contracter
et se transformer
en étoile que si
sa masse est supérieure
à la masse critique.
Evaluons
M, pour les conditions
du milieu interstellaire
:
T = 100 K,
m = masse de l?atome d?hydrogène
= 1,7 x 10-27 kg,
= 1 à 100 atomes par cm3 = a x 1,7 x 10-z? kg m-3,
;a = 1 à 100).
On obtient

:

M, = 3 x 104 a-l/*,

soit 30 000 à 3 000 masses solaires.

On en déduit que les étoiles doivent
se former
en groupes.
Il reste à comprendre
comment
la masse se fractionne
ensuite
en éléments de la masse du Soleil.

n