IntroductionIntroduction
Comprendre la nature avec très peu de principesUnderstanding nature with very few principles
La physique cherche les lois qui décrivent le monde, du rayon de lumière aux étoiles. Ce labo propose de les découvrir en manipulant : on prédit, on teste dans une simulation calculée à partir des lois, puis on explique.
Physics looks for the laws that describe the world, from a ray of light to the stars. This lab lets you discover them hands-on: predict, test in a simulation computed from the laws, then explain.
Qu'est-ce que la physique ?What is physics?
Observer et mesurerObserve and measure
Tout part d'une observation : une ombre, un arc-en-ciel, une paille qui paraît cassée. La physique la transforme en grandeurs mesurables, avec des unités et une incertitude.
Everything starts with an observation: a shadow, a rainbow, a straw that looks broken. Physics turns it into measurable quantities, with units and an uncertainty.
ModéliserModel
On simplifie : un rayon, une lentille mince, une onde plane. Un bon modèle oublie ce qui ne compte pas et dit clairement où il cesse de marcher.
We simplify: a ray, a thin lens, a plane wave. A good model leaves out what does not matter and states clearly where it stops working.
Prédire, puis vérifierPredict, then check
Un modèle vaut par ses prédictions. Si l'expérience les contredit, c'est le modèle qu'on change, pas l'expérience.
A model is only as good as its predictions. If experiment contradicts them, it is the model we change, not the experiment.
Peu de principes, beaucoup de conséquencesFew principles, many consequences
Une seule idée, le principe de Fermat (la lumière suit le chemin le plus rapide), explique la ligne droite, la réflexion, la réfraction et le foyer d'une lentille. C'est le fil rouge du module d'optique.
A single idea, Fermat's principle (light follows the quickest path), explains straight lines, reflection, refraction and the focus of a lens. It is the common thread of the optics module.
Cinq niveaux, un même laboFive levels, one lab
Chaque module s'adapte au niveau choisi en haut de page : textes, formules, simulations, exercices et énigmes.
Each module adapts to the level chosen at the top of the page: texts, formulas, simulations, exercises and puzzles.
Découvrir, observer, expériences à la maison, quiz.
Discover, observe, home experiments, quizzes.
Premières formules, exercices avec et sans calculette.
First formulas, exercises with and without a calculator.
Lois, modèles et calculs du programme.
Laws, models and calculations of the syllabus.
Approfondissements : Fresnel, réseaux, travail par intégration, fusées, relativité.
Going further: Fresnel, gratings, work by integration, rockets, relativity.
Démonstrations, matrices, limites physiques.
Derivations, matrices, physical limits.
ModulesModules
Module 1Module 1
OptiqueOptics
Du rayon à la frange : comment la lumière se propage, se réfléchit, se réfracte, forme des images, entre dans l'œil et interfère. Simulations par tracé de rayons réel, banc d'optique libre avec défis, énigmes « prédis, puis vérifie » et exercices corrigés qui se régénèrent.
From ray to fringe: how light travels, reflects, refracts, forms images, enters the eye and interferes. Simulations based on real ray tracing, a free optical bench with challenges, "predict, then check" puzzles and self-renewing corrected exercises.
Ouvrir le labo d'optiqueOpen the optics lab →- 0La lumièreLight
- 1Réflexion, réfraction, réflexion totale, principe de FermatReflection, refraction, total internal reflection, Fermat's principle
- 2Dioptres et lentilles, à partir des lois de baseRefracting surfaces and lenses, from first principles
- 3Lentilles minces et instrumentsThin lenses and instruments
- 4L'œil et la visionThe eye and vision
- 5Optique ondulatoire et interférencesWave optics and interference
- ◇Banc d'optique libreFree optical bench
Module 2Module 2
MécaniqueMechanics
De la balançoire à la fusée : forces et équilibre, description des mouvements, lois de Newton, pesanteur de Galilée, énergie, chocs, orbites. Les niveaux avancés ouvrent la rotation, les fusées et la relativité. Un atelier propose une table de forces et un bac à sable du mouvement, avec défis.
From the seesaw to the rocket: forces and equilibrium, describing motion, Newton's laws, Galileo's gravity, energy, collisions, orbits. Advanced levels open rotation, rockets and relativity. A workshop offers a force table and a motion sandbox, with challenges.
Ouvrir le labo de mécaniqueOpen the mechanics lab →- 1Statique : forces, équilibre, momentsStatics: forces, equilibrium, moments
- 2Cinématique : MRU, MRUA, tir oblique, MCU, accélérations tangentielle et normaleKinematics: uniform and accelerated motion, projectiles, circular motion, tangential and normal acceleration
- 3Dynamique : lois de Newton, pesanteur, énergie, quantité de mouvementDynamics: Newton's laws, gravity, energy, momentum
- 4Gravitation et orbitesGravitation and orbits
- 5Rotation et moment cinétique (OS/OC, Uni)Rotation and angular momentum (advanced)
- 6Fusées et masse variable (OS/OC, Uni)Rockets and variable mass (advanced)
- 7Relativité de Galilée et restreinte (OS/OC, Uni)Galilean and special relativity (advanced)
- ◇Atelier : table de forces, bac à sableWorkshop: force table, sandbox
À venir : la chaleur, puis l'électricité et le magnétisme.
Coming next: heat, then electricity and magnetism.
Comment travailler avec le laboHow to work with the lab
Choisir son niveau et sa langueChoose your level and language
En haut de chaque module. Le choix est mémorisé dans ce navigateur.
At the top of each module. The choice is remembered in this browser.
Prédire avant de manipulerPredict before you play
Les encadrés « À toi de jouer » et les énigmes demandent une hypothèse d'abord. Se tromper fait partie du jeu.
The "Your turn" boxes and the puzzles ask for a hypothesis first. Being wrong is part of the game.
Tester dans la simulationTest in the simulation
Les simulations calculent chaque rayon et chaque trajectoire avec les lois physiques. Rien n'est dessiné à l'avance.
The simulations compute every ray and every trajectory from the laws of physics. Nothing is drawn in advance.
S'entraînerPractise
Les exercices proposent de nouvelles valeurs à chaque fois, avec vérification et solution détaillée.
The exercises offer new values every time, with checking and a detailed solution.
Pour les enseignantsFor teachers
Aucun compte, aucune donnée envoyée : tout tourne dans le navigateur. Les montages du banc d'optique s'exportent en texte pour être transmis aux élèves, qui les collent dans « Importer ».
No account, no data sent: everything runs in the browser. Optical bench set-ups can be exported as text and passed to students, who paste them into "Import".
Tout est servi en local, polices et rendu des formules (MathJax) compris : le labo fonctionne entièrement hors connexion.
Everything is served locally, fonts and formula rendering (MathJax) included: the lab works fully offline.