Vive l'eau

Cet ouvrage s'adresse aux lecteurs aussi curieux du mouvement des idées que de celui des particules. Il est consacré à une des manifestations du froid qui, dès sa découverte, a fasciné les physiciens : la supraconductivité. Cet étrange phénomène est la propriété qu'ont certains corps de pouvoir conduire parfaitement l'électricité, sans résistance aucune, à des températures assez basses. Son explication repose fondamentalement sur la théorie quantique. Les applications industrielles de ce phénomène sont potentiellement considérables - à condition d'être techniquement réalisables... et économiquement rentables. La supraconductivité n'a rencontré pendant longtemps qu'une audience limitée, malgré la distribution, à chacune de ses étapes essentielles, de nombreux prix Nobel. La situation a changé du tout au tout avec la découverte à partir de 1986 de matériaux qui, contrairement à l'opinion dominante jusque-là, pouvaient être supraconducteurs bien loin au-dessus du zéro absolu. L'histoire de la supraconductivité est donc loin d'être close, mais elle s'éloigne des très grands froids. Elle est un bon exemple de l'évolution de la physique dans notre siècle, tant du point de vue scientifique que celui de l'épistémologie et des relations entre sciences et société. Plus que d'une vulgarisation de la supraconductivité mettant en lumière ses indéniables succès, il s'agit ici d'une mise en perspective originale de son évolution, depuis un siècle, et de ses rapports parfois tumultueux avec le reste de la physique et maintes fois tragiques avec l'histoire de notre temps.

Pourquoi le ciel est-il bleu Pourquoi le Soleil est-il rouge quand il se couche? Où peut-on voir l'ombre de la Terre, de la Lune? Combien y a-t-il de couleurs dans l'arc en ciel? Dans quelles conditions peut-on voir un arc en ciel? Où et quand peut-on observer le rayon vert? Pourquoi les plantes sont-elles vertes? Comment faire de l'électricité avec le Soleil dans son jardin? Pourquoi fait-il plus chaud l'été que l'hiver? La durée annuelle de la nuit est-elle plus grande aux pôles qu'à l'équateur? L'effet de serre, à quoi ça sert? Pourquoi voit-on toujours la même face de la Lune? Le Soleil infl uence-t-il les marées? Où sont les trous dans la couche d'ozone? Voilà quelques questions que chacun de nous s'est peut-être déjà posées, simples en apparence, mais dont la réponse exige de vraies connaissances scientifiques. C'est précisément le but de ce petit livre de décrire tous ces liens qui nous rattachent quotidiennement à notre Soleil, lui qui nous éclaire, nous chauffe, nous donne la mesure du temps qui passe et fait bien d'autres choses en plus. Tout au long de ces quatre chapitres, des questions sont énoncées, des expériences sont proposées, et des outils sont donnés pour y répondre.

Public concerné : étudiants de DEUG et de licence, candidats au CAPES et à l'agrégation. Ce livre présente les différents concepts de la théorie des phénomènes électrostatique et magnétostatique qu'il convient de maîtriser à l'issue des trois premières années d'études universitaires en physique. Partant des expériences de Coulomb pour aboutir à une description approfondie des milieux magnétiques, il propose de découvrir progressivement ces phénomènes en s'appuyant tout à la fois sur une approche intuitive et un formalisme rigoureux.

Ce livre contient une approche strictement classique de l'ensemble des phénomènes vibratoires et des ondes qui leur sont associées. Il commence par une description générale des oscillations, indépendamment de tout système physique, de la façon dont elles évoluent en fonction des paramètres qui les contraignent, tels que l'excitation et l'amortissement. On aborde ensuite la notion d'onde et on tente de définir à quelles conditions doit satisfaire un milieu pour que des ondes puissent s'y propager. Ce n'est qu'après ce long préambule qu'on passe en revue les différents types d'ondes classiques qui nous sont perceptibles: ondes sonores, vagues, ondes dans les milieux solides, ondes électromagnétiques, avec un chapitre dédié à la lumière. Pour chaque type d'onde, on développe quelques applications, par exemple l'acoustique musicale pour les ondes sonores ou l'optique physique pour les ondes lumineuses. Le dernier chapitre aborde quelques aspects de l'interaction entre les ondes électromagnétiques et la matière. Les thèmes développés dans cet ouvrage regroupent des enseignements donnés par les auteurs durant de nombreuses années à l'université Paris VII-Denis Diderot, en licence 2 et 3 de physique et à la préparation à l'agrégation.