0 Kelvin ou zero Absolu et tempertature max absolu

0 Kelvin ou zero Absolu et tempertature max absolu - Sciences - Discussions

Marsh Posté le 21-03-2004 à 19:17:55    

Je me pose la question sur comment obtenir cette temperature absolue ?
les recherches via google n'ont pas été fructueuse, je suppose que l'on peut l'obtenir avec un tres fort electro aimant qui bloquerait toute agitation moléculaire  :sweat: .
 
si vous avez plus d'info  :D


Message édité par fonze le 22-03-2004 à 21:56:38

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Canon Eos 40D
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Marsh Posté le 21-03-2004 à 19:17:55   

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Marsh Posté le 21-03-2004 à 19:20:00    

Très simple, c'est impossible  [:spamafote]  

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Marsh Posté le 21-03-2004 à 19:21:18    

pas possible
 
et c'est 0 K; pas 0° K :o


Message édité par greenleaf le 21-03-2004 à 19:22:27
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Marsh Posté le 21-03-2004 à 19:21:36    

je reformule :D
comment approchet le 0 K ;), j'ai vu que certain labo etait arrivé a quelque pico kelvin (mais ce n'est pas indiqué comment)


Message édité par fonze le 21-03-2004 à 19:22:04

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Canon Eos 40D
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Marsh Posté le 21-03-2004 à 19:24:12    

en jouant aussi sur la pression, je crois

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Marsh Posté le 21-03-2004 à 19:25:08    

ben c'est pas si dur alors (en théorie biensur :D)


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Canon Eos 40D
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Marsh Posté le 21-03-2004 à 19:26:36    

fonze a écrit :

ben c'est pas si dur alors (en théorie biensur :D)


 
Mais bien sur , en theorie peut etre , mais en pratique c'est autre chose !

Reply

Marsh Posté le 21-03-2004 à 19:26:44    

tu joues sur la pression pour atteindre une basse température et ensuite, tu immobilises les atomes 1 par 1 avec un laser (en gros)


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Celui qui pose une question est idiot 5 minutes. Celui qui n'en pose pas le reste toute sa vie. |  Membre du grand complot pharmaceutico-médico-scientifico-judéo-maçonnique.
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Marsh Posté le 21-03-2004 à 19:28:46    

donc y a pas un système d'electro aimant afin de tout immobiliser alors ?
 
Qu'est ce qui empeche d'atteindre ce 0 absolu ? quel contrainte physique ou mécanique. et surtout comment ils ont fait pour calculé cette valeur si on ne peux pas la reproduire  :??:


Message édité par fonze le 21-03-2004 à 19:29:03

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Canon Eos 40D
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Marsh Posté le 21-03-2004 à 19:29:49    

drapal !


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Marsh Posté le 21-03-2004 à 19:29:49   

Reply

Marsh Posté le 21-03-2004 à 19:31:26    

fonze a écrit :

donc y a pas un système d'electro aimant afin de tout immobiliser alors ?
 
Qu'est ce qui empeche d'atteindre ce 0 absolu ? quel contrainte physique ou mécanique. et surtout comment ils ont fait pour calculé cette valeur si on ne peux pas la reproduire  :??:  


 
Ben il y a une différence entre calculer et mesurer.
Ensuite le zéro absolu = l'activité atomique s'arrête. En ayant mis au point des relations entre activité atomique et chaleur dégagé, il est 'facile' de trouver quelle température serait liée à une activité nulle.


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Il y a autant d'atomes d'oxygène dans une molécule d'eau que d'étoiles dans le système solaire.
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Marsh Posté le 21-03-2004 à 19:32:19    

fonze a écrit :

surtout comment ils ont fait pour calculé cette valeur si on ne peux pas la reproduire  :??:  


 
Sije me trompe pas le zéro absolu evolue, celui d'aujourd'hui n'est pas le meme que celui d'il y a 30 ans. Le zeor absolu c'est celui que l'on atteint pas, donc a chq fois q'un laboratoire atteint les -274°C il atteint la limite, si demain un labo atteint -275° ça sera le nouveau zero abslu

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Marsh Posté le 21-03-2004 à 19:33:56    

la meilleur methode pour ce rapprocher de 0K est de bloquer les atomes par des lasers a ce que j ai compris. La lumiere exerce une force sur les atomes et les faits ralentir, conduisants a une temperature de quelque milliardieme de degré au dessus de 0K

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Marsh Posté le 21-03-2004 à 19:34:55    

Stligar a écrit :


 
Sije me trompe pas le zéro absolu evolue, celui d'aujourd'hui n'est pas le meme que celui d'il y a 30 ans. Le zeor absolu c'est celui que l'on atteint pas, donc a chq fois q'un laboratoire atteint les -274°C il atteint la limite, si demain un labo atteint -275° ça sera le nouveau zero abslu


 
euh non c -273.15 et c une valeur physique qui ne bouge pas, correspondant a un arrete total des atomes

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Marsh Posté le 21-03-2004 à 19:34:56    

Stligar a écrit :


 
Sije me trompe pas le zéro absolu evolue, celui d'aujourd'hui n'est pas le meme que celui d'il y a 30 ans. Le zeor absolu c'est celui que l'on atteint pas, donc a chq fois q'un laboratoire atteint les -274°C il atteint la limite, si demain un labo atteint -275° ça sera le nouveau zero abslu

non. c'est -273,16°C et ça le sera encore dans 10000 ans :d


Message édité par greenleaf le 21-03-2004 à 19:40:03
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Marsh Posté le 21-03-2004 à 19:36:23    

Bon oki j'ai dis de la merde pas grave :p

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Marsh Posté le 21-03-2004 à 19:42:42    

c'est deja bien de reconnaitre tes erreurs, ca allege le topic et evite (pour l'instant) les trolls/insultes :)


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Marsh Posté le 21-03-2004 à 19:44:27    

Euh mais en même temps comment mesurer une telle température si elle est 'intouchable' quel appareil peut mesurer ça ?

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Marsh Posté le 21-03-2004 à 19:45:16    

c est un calcul qui se fait

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Marsh Posté le 21-03-2004 à 19:46:03    

booking a écrit :

Euh mais en même temps comment mesurer une telle température si elle est 'intouchable' quel appareil peut mesurer ça ?


 
Elle n'est pas mesurée, elle est calculée ou extrapolée tout simplement  :)  

Reply

Marsh Posté le 21-03-2004 à 19:47:50    

Donc on reste dans le domaine de l'extrapolation et de tous les aléas qu'ils comportent, à savoir en premier la 'précision' non ?
 
Parce ce que le 0K est quand même fichtrement précis !

Reply

Marsh Posté le 21-03-2004 à 19:48:42    

de toute façon, si on est imprécis, c'est de l'ordre du milliardième de kelvin


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Celui qui pose une question est idiot 5 minutes. Celui qui n'en pose pas le reste toute sa vie. |  Membre du grand complot pharmaceutico-médico-scientifico-judéo-maçonnique.
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Marsh Posté le 21-03-2004 à 19:50:49    

booking a écrit :

Donc on reste dans le domaine de l'extrapolation et de tous les aléas qu'ils comportent, à savoir en premier la 'précision' non ?
 
Parce ce que le 0K est quand même fichtrement précis !

non. c'est calculé précisément.
et on a déjà obtenu du 0.000001K en labo; donc on est sur, en pratique, que c'est juste

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Marsh Posté le 21-03-2004 à 20:00:07    

J'ai bossé dans le domaine de la radioactivité, précisément sur un nouveau type de détecteur de radioactivité, lequel a la particularité de travailler à très basse température.
Quand je dis "très basse", lors d'une des mises en froid du détecteur, on est descendu sous les 40 mK (milli-Kelvin), donc 0,04 K. Je dis "sous" car on ne sait pas précisément à combien on était, notre sonde de température n'était étalonnée que jusqu'à 40 mK. Par extrapolation, on devait être aux alentours de 25 mK.
 
Comment ça marche.  
Le cryostat qu'on utilisait était une sorte de cloche, composée d'enceintes successives. L'enceinte externe devait faire à peu près 70 à 80 cm de diamètre pour 1 mètre de haut. La chambre dans laquelle se trouvait le détecteur ne devait pas dépasser les 20 cm^3.
Les enceintes étaient parcourues par des tuyaux très fins (des capillaires) dans lesquels ont faisait tout d'abord circuler de l'hélium gazeux, afin de supprimer toute trace d'air et donc d'humidité qui aurait formé des bouchons de glace. Ensuite, on fait le vide dans le cryostat avec un système de pompes (pompe primaire puis turbo-pompe). Ensuite, on envoie de l'hélium liquide dans les capillaires. Comme chacun sait, l'hélium liquide à pression normale a une température de 4,2 K. Une fois la température de 4,2 K stabilisée, on fait baisser la pression dans le circuit de circulation afin de faire baisser la température de l'hélium jusqu'à environ 3,8K.
C'est là que ça devient intéressant.
Dans la chambre interne, dite chambre de mélange, on met en phase deux isotopes de l'hélium : le He3 et le He4. C'est un peu comme de mettre de l'eau et de l'huile dans un verre : ça ne se mélange normalement pas. Mais à 3,8 K, il se produit une réaction naturelle : la diffusion. L'isotope présent en moindre quantité va se diffuser dans l'autre isotope, et entraine avec lui une baisse de chaleur du mélange. Si on laisse se poursuivre la diffusion, on doit arriver à des températures proches du 0 absolu.
 
Bon, dit comme ça, ça a l'air super simple, mais c'est assez compliqué. En 4 mois, on a réussi seulement deux mises en froid complètes. Le système présentait des fuites (l'hélium est ce qu'on appelle un "super-fluide", il n'existe presque rien au monde qui soit totalement étanche à l'hélium, à part certains trucs un peu exotiques comme le mylar). Très souvent des bouchons de glace se forment dans les capillaires (il faut passer beacoup de temps à piéger l'humidité du système de circulation dans un piège à charbon). Et les pompes à vide génèrent beaucoup de bruit...
 
Bref, ça a été 4 mois passionants.


Message édité par Shooter le 21-03-2004 à 20:02:02

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Marsh Posté le 21-03-2004 à 20:02:27    

Shooter a écrit :

J'ai bossé dans le domaine de la radioactivité, précisément sur un nouveau type de détecteur de radioactivité, lequel a la particularité de travailler à très basse température.
Quand je dis "très basse", lors d'une des mises en froid du détecteur, on est descendu sous les 40 mK (milli-Kelvin), donc 0,04 K. Je dis "sous" car on ne sait pas précisément à combien on était, notre sonde de température n'était étalonnée que jusqu'à 40 mK. Par extrapolation, on devait être aux alentours de 25 mK.
 
Comment ça marche.  
Le cryostat qu'on utilisait était une sorte de cloche, composée d'enceintes successives. L'enceinte externe devait faire à peu près 70 à 80 cm de diamètre pour 1 mètre de haut. La chambre dans laquelle se trouvait le détecteur ne devait pas dépasser les 20 cm^3.
Les enceintes étaient parcourues par des tuyaux très fins (des capillaires) dans lesquels ont faisait tout d'abord circuler de l'hélium gazeux, afin de supprimer toute trace d'air et donc d'humidité qui aurait formé des bouchons de glace. Ensuite, on fait le vide dans le cryostat avec un système de pompes (pompe primaire puis turbo-pompe). Ensuite, on envoie de l'hélium liquide dans les capillaires. Comme chacun sait, l'hélium liquide à pression normale a une température de 4,2 K. Une fois la température de 4,2 K stabilisée, on fait baisser la pression dans le circuit de circulation afin de faire baisser la température de l'hélium jusqu'à environ 3,8K.
C'est là que ça devient intéressant.
Dans la chambre interne, dite chambre de mélange, on met en phase deux isotopes de l'hélium : le He3 et le He4. C'est un peu comme de mettre de l'eau et de l'huile dans un verre : ça ne se mélange normalement pas. Mais à 3,8 K, il se produit une réaction naturelle : la diffusion. L'isotope présent en moindre quantité va se diffuser dans l'autre isotope, et entraine avec lui une baisse de chaleur du mélange. Si on laisse se poursuivre la diffusion, on doit arriver à des températures proches du 0 absolu.
 
Bon, dit comme ça, ça a l'air super simple, mais c'est assez compliqué. En 4 mois, on a réussi seulement deux mises en froid complète. Le système présentait des fuites (l'hélium est ce qu'on appelle un "super-fluide", il n'existe presque rien au monde qui soit totalement étanche à l'hélium, à part certains trucs un peu exotiques comme le mylar). Très souvent des bouchons de glace se forment dans les capillaires (il faut passer beacoup de temps à piéger l'humidité du système de circulation dans un piège à charbon). Et les pompes à vide génèrent beaucoup de bruit...
 
Bref, ça a été 4 mois passionants.

:D

Reply

Marsh Posté le 21-03-2004 à 20:09:17    


 
J'aime bien croire que mes contemporains ont un minimum de connaissances scientifiques.
Pis ça met de l'ambiance dans les soirées mondaines :  
- saviez-vous, très chèrrrrrrre Priscilla, que l'hélium liquide a une température de 4,2 K ?
- ha mon dieu, Gontran, que vous êtes intelligent...
- ha, Priscillaaaaaa....
- Gontraaaaaaan, ho, Gontraaaaaaaan !!!!!!!!!


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Marsh Posté le 21-03-2004 à 20:11:55    

euh ? et tu detecte la radioactivité comment avec ca?


Message édité par Ltchris le 21-03-2004 à 20:15:12
Reply

Marsh Posté le 21-03-2004 à 20:19:06    

Shooter a écrit :


 
J'aime bien croire que mes contemporains ont un minimum de connaissances scientifiques.Pis ça met de l'ambiance dans les soirées mondaines :  
- saviez-vous, très chèrrrrrrre Priscilla, que l'hélium liquide a une température de 4,2 K ?
- ha mon dieu, Gontran, que vous êtes intelligent...
- ha, Priscillaaaaaa....
- Gontraaaaaaan, ho, Gontraaaaaaaan !!!!!!!!!

à ce point là quand même  :D ...
 
au fait, c'est à cause du principe d'incertitude de Heisenberg qu'on peut pas atteindre 0 K, non  :??:

Reply

Marsh Posté le 21-03-2004 à 20:24:00    

greenleaf a écrit :

à ce point là quand même  :D ...
 
au fait, c'est à cause du principe d'incertitude de Heisenberg qu'on peut pas atteindre 0 K, non  :??:  


 
exact :jap:

Reply

Marsh Posté le 21-03-2004 à 20:28:58    

kezaco :??:


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Marsh Posté le 21-03-2004 à 20:31:41    


 
un principe d'incertitude qui dit qu'on ne peux pas connaitre en meme temps la vitesse et la position d'une particule.

Reply

Marsh Posté le 21-03-2004 à 21:23:31    

fonze a écrit :

je reformule :D
comment approchet le 0 K ;), j'ai vu que certain labo etait arrivé a quelque pico kelvin (mais ce n'est pas indiqué comment)


 
Dernièrement, avec mon lycée, j'ai assisté à une conférence de Claude Cohen-Tannoudji, prix Nobel de physique 1997, sur justement les atomes ultrafroids, ce qui ressemble un peu à ce que tu cherche.
Voila le site ou tous ses cours son regroupés (depuis 1973):
http://www.lkb.ens.fr/cours/college-de-france/
 
Je vais tenter d'expliquer trés rapidement : en gros il bombarde des atomes avec un laser, et avec un peu d'electromagnetisme et d'effet Doppler, ces atomes sont considérablement ralentis. Il nous a montré des photos ou on voyait un faisceau d'atome arriver dans un sens, et repartir dans l'autre, ou encore des atomes piégés dans un flacon avec des laser sur les 3 axes pour les maintenir "à peu près" immobiles.
 
Bon on tout cas c'est beaucoup plus précis(pas forcement plus clair des fois... :D ) sur ses cours.
Bonne lecture


Message édité par bionix le 21-03-2004 à 21:25:35
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Marsh Posté le 21-03-2004 à 21:34:59    

merci beaucoup, mais c'est tres scientifique comme truc :D
bon fallait s'en douter ;)


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Canon Eos 40D
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Marsh Posté le 21-03-2004 à 21:49:07    

oui la formation des condensat de bose-einstein ca se fait pas au lycee. Mais la maniere de ralentir les atomes peut se comprendre.  
 
Alors avec des electro-aimants tu formes un cuvette de potentiels dans laquelle vont etre piege les atomes. En meme temps tu fait colisionner des photons avec les atomes grace a des laser. Meme si un photon tout seul ca a pas beaucoup d'energie les milliers de photon d'un laser arrivent quand meme a ralentir un atome au bout du compte.  
 
Apres pour les refroidir encore plus, on abaisse progressivement la hauteur de la cuvette de potentiel. Comme ca les atomes chauds les plus energetique s'echaperons, ne laissant au final que les atomes les plus froids.
 
Et quand les atomes sont tres froids, il se passe un phenomene quatique assez etrange. En gros tous les atomes vont se mettre a vibrer en phase et en somme ne fomer qu'une seul entite. Ca s'appelle un condensat de bose-einstein.  
 
Apres on peut s'amuser avec pour faire plein d'experience de physique fondammentale. Comme un laser a atome. Enfin voila je vais faire un stage la dedans cet ete :D

Reply

Marsh Posté le 21-03-2004 à 22:56:51    

bionix a écrit :


 
Dernièrement, avec mon lycée


 
 
pourquoi je fais jamais ce genre de trucs avec mon lycee  :cry:  :cry:


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Marsh Posté le 21-03-2004 à 22:56:56    

c'est très compliqué, mais c'est super interessant :D
 
Quels sont les applications concretes ?


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Canon Eos 40D
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Marsh Posté le 21-03-2004 à 23:27:01    

ltchris a écrit :

euh ? et tu detecte la radioactivité comment avec ca?


 
Il s'agit surtout d'étalonner des sources radioactives plus que de détecter des traces de radioactivité.
Le détecteur en lui-même est une cible de diamant ou de saphir d'à peu près 1 mm^3, sur laquelle est "collée" une résistance thermique. On place en face de la cible une source de radioactivité à étalonner, et lorsque qu'une désintégration survient, les particules émises viennent frapper la cible, dont la température s'élève. On mesure la valeur de la résistance, et si elle varie, c'est qu'il y a eu une désintégration. Bien entendu, à ces températures, la résistance thermique varie de plusieurs méga-ohms par milli-kelvin.
Avantage : une très grande sensibilité, donc très très utile pour les sources de faible énergie (moins de 100 keV).


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Marsh Posté le 21-03-2004 à 23:42:39    

fonze a écrit :

c'est très compliqué, mais c'est super interessant :D
 
Quels sont les applications concretes ?


 
euh je dirais aucune pour le moment pour le refroidissement d'atome. C'est de la physique fondammentale.

Reply

Marsh Posté le 21-03-2004 à 23:46:43    

et ben...on apprend des trucs meme sur hfr :whistle:

Reply

Marsh Posté le 21-03-2004 à 23:47:34    

fonze a écrit :

Je me pose la question sur comment obtenir cette temperature absolue ?


 
demandes a Camus ou Yoga  :whistle:  
 :ange:

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Marsh Posté le    

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