Aide à la Physique Chimie au Lycée

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Aide à la Physique Chimie au Lycée

MPS SCIENCE ET INVESTIGATION POLICIÈRE

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Dans le cadre de la MPS SCIENCE ET INVESTIGATION POLICIÈRE, vous pouvez scanner des empreintes avec scanner et ensuite vérifier avec efinger.

On peut faire de même avec des empreintes faciales ou de pas ( il faut faire un essai ).

efinger est une application de comparaison de deux empreintes digitales.
Il faut utiliser le format bmp.
Elle utilise 3 méthodes pour la comparaison des empreintes
La méthode MIN DISTANCE permet de calculer un pourcentage en comparant les valeurs
similaires de deux tableaux de minuties.Chaque empreinte dispose d’un fichier .TXT contenant les coordonnées des minuties de ces empreintes.

L’algorithme de comparaison IMAGE MAPPING, effectue quant à lui une rotation de l’image squelettisée et la compare avec celles de la base de données.

La méthode QUAD TREE segmente l’image en 4 parties et compare ces parties à celles des
empreintes de la base de données.

Reconnaissance d'empreintes
L’algorithme de reconnaissance d’empreintes digitales
Prétraitements des images
Filtrage des images (Segmentation)
Squelettisation de l'empreinte
Extraction des minuties
Comparaison des empreintes (base de données d'empreintes).

On recense 13 types différents de minuties permettant de classifier les empreintes digitales et d’en assurer leur unicité,dont les 6 plus fréquents sont présentés sur la figure suivante :

L'article complet : http://documents.irevues.inist.fr/bitstream/handle/2042/13225/PAPER023.pdf


Il y a aussi Verifinger.
La version actuelle est verifinger 6.2.
A l'adresse suivante, vous pouvez télécharger la démo :
windows:  http://www.neurotechnology.com/download/Fingers_Algorithm_Demo_3_1_Win32_2010-09-21.zip
linux :   http://www.neurotechnology.com/download/Fingers_Algorithm_Demo_3_1_Linux_x86_2010-09-21.zip
Mac  :http://www.neurotechnology.com/download/Fingers_Algorithm_Demo_3_1_MacOSX_universal_2010-09-21.zip
ou
http://www.neurotechnology.com/download/VeriFinger_6_2_Standard_SDK_Trial_2010-09-21.zip


Pour tester :
Vous  téléchargez une base de données d'empreintes que vous stocker dans un répertoire empreintes.
Vous scannez votre empreinte avec un scanner à 500/600 dpi . Vous la sauvegardez au format tif ou jpg.
( fusain sur papier blanc  ou crayon de papier très gras pour prendre l'empreinte).
Vous sauvegardez votre empreinte dans les deux répertoires (empreintes et inconnues):
Vous exécutez l'application, vous chargez votre empreinte et vous chargez ensuite le répertoire.

Base de données d'empreintes pour faire des essais :
http://www.neurotechnology.com/download/CrossMatch_Sample_DB.zip
http://www.neurotechnology.com/download/UareU_sample_DB.zip

Vous pouvez même faire des essais avec accès à une base de données type MySQL ....

Vous pouvez faire de même avec verilook, une application de reconnaissance faciale.
http://www.neurotechnology.com/download/Faces_Algorithm_Demo_3_1_Win32_2010-09-21.zip

Ainsi que veriEye ...
http://www.neurotechnology.com/download/Irises_Algorithm_Demo_3_1_Win32_2010-09-21.zip

....>  http://www.neurotechnology.com/download.html

L'ensemble des possibilités :
http://www.neurotechnology.com/download/Free_Fingerprint_Verification_SDK.zip

On peut utiliser un logiciel de mathématique : maple, octave, scilab ..gnuplot qui utilisent l'algorithme de GABOR ou A*  la bibliothèque GABOR ou L'algorithme A* (un algorithme de recherche de chemin dans un graphe entre un noeud initial et un nœud final).

Il y a un exemple d'utilisation de scilab  pour les empreintes à l'adresse :
http://www.csse.uwa.edu.au/~pk/Research/MatlabFns/FingerPrints/Docs/index.html

On peut utiliser ImageJ:

http://rsbweb.nih.gov/ij/download.html
http://rsbweb.nih.gov/ij/plugins/

ImageJ est un logiciel libre de traitement d'images écrit en Java par le National Institute of Health (NIH).
ImageJ est maintenant écrit en Java et est multiplateforme (Mac, Windows,Linux).
C'est un logiciel du domaine public («disponible gratuitement» ; «domaine public» est un terme légal qui signifie que le logiciel n'est pas «soumis au copyright»).
Il est très complet : colorimètrie, recherches de contour, filtres sur les images... et même des outils plus spécifiques pour, par exemple, compter les cellules d’une boîte. Bien sûr, ne cherchez pas la palette, la brosse ou les annulations successives, c’est avant tout un outil d’analyse.L'ajout personnalisé de fonctions est possible grâce aux plugins à écrire en java.
L'intérêt ici est de montrer le lien entre la physique et les mathématiques.
ImageJ exemple capture d'écran :

On peut aire le lien avec les mathématiques en utilisant utiliser Octave, scilab ( freeman, gnuplot, maple, matlab, ... , des logiciels de maths)

Exemple avec octave ( QtOctave l'interface).

Exemple complet à l'adresse suivante : http://www.csse.uwa.edu.au/~pk/Research/MatlabFns/FingerPrints/Docs/index.html

On peut aussi utiliser GIMP ... et les filtres / couleurs.

Mise à jour le Jeudi, 02 Décembre 2010 07:02
 

carte heuristique

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Une carte heuristique  ou mind map en anglais, carte des idées, schéma de pensée, carte mentale, arbre à idées ou encore topogramme, est un diagramme qui représente des liens sémantiques entre différentes idées ou des liens hiérarchiques entre différents concepts. À l'inverse du schéma conceptuel ou de la carte conceptuelle (concept map en anglais), la carte heuristique est le plus souvent une représentation arborescente de données.

Un exemple  complet sur la radioactivité fait avec freemind http://r.chouchi.free.fr/swf/radio/RADIOACTIVITE.html

Voici une liste ainsi que les adresses pour télécharger celui que vous plaira le plus.

freemind,
http://sourceforge.net/projects/freemind/files/
http://www.framasoft.net/article2894.html

semantik anciennement appelé kdissert,
Semantik (précédemment Kdissert) est un outil qui aide les élèves à produire des cartes heuristiques complexes pour des exposés, mémoires, thèses, rapports, etc. Bien qu'il cible     principalement les étudiants, Semantik peut également aider les enseignants, ingénieurs et hommes d'affaires.  (précédemment Kdissert) est un outil qui aide les élèves à produire des cartes heuristiques complexes pour des exposés, mémoires, thèses, rapports, etc. Bien qu'il cible principalement les étudiants, Semantik peut également aider les enseignants, ingénieurs et hommes d'affaires.

cmap
http://cmap.ihmc.us/download/dlp_CmapTools.php?myPlat=Win

xmind
XMind : http://www.xmind.net/
téléchargement : http://www.xmind.net/downloads/

vym (View Your Mind)
http://www.insilmaril.de/vym/

Labyrinth : non WYSIWYG,
http://people.gnome.org/~dscorgie/downloads.html

freeplane : un fork de freemind encore en cours de développement, disponible téléchargement sur sourceforge.
Fonctions très avancées par rapport à Freemind, en particulier sur les exports.
http://sourceforge.net/projects/freeplane/files/

vue Visual Understanding Environment (VUE)
http://vue.tufts.edu/index.cfm
http://vue.tufts.edu/download/index.cfm
http://sourceforge.net/projects/tuftsvue/files/

Mise à jour le Jeudi, 02 Décembre 2010 07:16
 

Avogadro

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Avogadro est un éditeur et un visualiseur avancé de molécules. Il est multi-plateformes et conçu pour le calcul scientifique en chimie, la modélisation moléculaire, la bio-informatique, la science des matériaux et autres champs de recherche connexes. Ses principales qualités sont un rendu flexible et un robuste système de plugins.
Avogadro supporte la plupart des types de fichier de représentation moléculaire. Il peut ainsi servir à visualiser une structure en 3D comme JMol, mais il permet également de concevoir des molécules, atome par atome, sans se soucier de la structure, le logiciel ordonnant lui-même la molécule ainsi formée par calcul des champs de force.
La fonction de visualisation comprend beaucoup d’options : sphères, bâtonnets, fil de fer, isosurfaces, …
On peut également faire apparaître des informations comme le nom des atomes, leur taille, les distances inter-atomes, les angles, …
La création de molécules est vraiment simplifiée par l’ergonomie du logiciel et est accessible à des élèves de lycée.

téléchargement : http://avogadro.openmolecules.net/wiki/Main_Page



Mise à jour le Jeudi, 02 Décembre 2010 06:48
 

Le premier spectre d’une exoplanète obtenu de manière directe grâce au VLT

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Le premier spectre d’une exoplanète obtenu de manière directe grâce au VLT

En étudiant un système planétaire triple qui ressemble à une version agrandie de la famille de planètes de notre propre Soleil, des astronomes ont été capables d’obtenir le premier spectre de manière directe – « l’empreinte digitale chimique » [1] – d’une planète en orbite autour d’une étoile lointaine [2], apportant ainsi de nouvelles informations sur la formation et la composition de cette planète. Ce résultat constitue une étape clé dans la recherche de la vie ailleurs dans l’Univers.


ESO PR Photo 02a/10
Spectre de la planète en orbite
autour de HR 8799 (annoté)


ESO PR Photo 02b/10
Le système autour de
HR 8799 (annoté)


ESO PR Photo 02c/10
Spectre de la planète en orbite
autour de HR 8799 (annoté)


ESO PR Photo 02d/10
Spectre de la planète en
orbite autour de HR 8799


ESO PR Photo 02e/10
Le système autour de HR 8799


ESO PR Photo 02f/10
Spectre de la planète en orbite
autour de HR 8799

« Le spectre d’une planète est comme une empreinte digitale. Il fournit des informations essentielles sur les éléments chimiques de l’atmosphère d’une planète, » déclare Markus Janson, premier auteur de l’article présentant ces nouveaux résultats. « Avec cette information, nous pouvons mieux comprendre comment une planète s’est formée et, dans le futur, nous devrions pouvoir trouver des signes révélateurs de la présence de vie. »

Cette équipe de chercheurs a obtenu le spectre d’une planète géante en orbite autour de la très jeune et lumineuse étoile HR 8799. Le système se trouve à environ 130 années-lumière de la Terre. Cette étoile a une masse égale à 1,5 masse solaire et héberge un système planétaire qui ressemble à un modèle agrandi de notre propre système solaire. Trois compagnons planétaires géants, de masses comprises entre 7 et 10 fois la masse de Jupiter, ont été détectés en 2008 par une autre équipe de chercheurs. La distance qui sépare ces planètes de leur étoile est comprise entre 20 et 70 fois la distance Terre–Soleil et le système présente également deux ceintures de petits objets, similaires à la ceinture d’astéroïdes et à la ceinture de Kuiper de notre système solaire.

« Parmi les trois planètes, notre cible était celle du milieu, qui est environ dix fois plus massive que Jupiter et a une température d’environ 800 degrés Celsius, » déclare Carolina Bergfors, une des membres de l’équipe. « Après plus de cinq heures de temps de pause, nous avons été capables de dégager le spectre de l’étoile de la lumière bien plus brillante de son étoile. »

C’est la première fois que le spectre d’une exoplanète en orbite autour d’une étoile normale, pratiquement semblable au Soleil, a été obtenu de manière directe. Précédemment, les seuls spectres obtenus ont nécessité de pointer un télescope spatial sur une exoplanète en train de passer directement derrière son étoile hôte – une « éclipse exoplanétaire » - et alors le spectre pouvait être extrait en comparant la lumière de l’étoile avant et après. Toutefois, cette méthode ne peut être utilisée que si l’orientation de l’orbite de l’exoplanète est parfaitement droite, ce qui n’est vrai que pour une petite fraction de tous les systèmes exoplanétaires. Le nouveau spectre a, pour sa part,  été obtenu depuis le sol, en utilisant le VLT – le très grand télescope - de l’ESO avec des observations directes qui ne dépendent pas de l’orientation de l’orbite.

Etant donné que l’étoile hôte est plusieurs milliers de fois plus brillante que la planète, l’obtention de ce spectre est vraiment remarquable.  « C’est comme essayer de voir de quoi est faite une bougie en l’observant à deux kilomètres de distance alors qu’elle se trouve à côté d’une lampe éblouissante de 300 watts » précise Markus Janson.

Cette découverte a été possible grâce à l’instrument infrarouge NACO, installé sur le VLT et dépend pour beaucoup de l’extraordinaire capacité du système d’optique adaptative [3] de cet instrument. Des images et des spectres encore plus précis d’exoplanètes géantes sont attendus avec l’instrument de prochaine génération SPHERE, qui sera installé au VLT en 2011, ainsi qu’avec le télescope géant européen.

Les toutes nouvelles données recueillies montrent que l’atmosphère entourant la planète est encore peu comprise. « les caractéristiques observées dans le spectre ne sont pas compatibles avec les modèles  théoriques en vigueur, » explique Wolfgang Brandner, un des co-auteur de l’article. « Nous avons besoin de prendre en compte une description plus détaillée des nuages de poussière atmosphérique ou accepter que l’atmosphère a une composition chimique différente de ce qui était précédemment supposé. »

Les astronomes espèrent pouvoir disposer rapidement des « empreintes digitales » des deux autres planètes géantes, ils pourront ainsi comparer, pour la première fois, les spectres de trois planètes appartenant au même système. « Cela nous apportera sans aucun doute de précieuses informations sur les processus qui conduisent à la formation de systèmes planétaires tel que le nôtre » conclu Markus Janson.

Notes

[1] Comme le démontrent tous les arcs en ciel, la lumière blanche peut être décomposée en différentes couleurs. Les astronomes décomposent artificiellement la lumière des objets lointains qu’ils reçoivent dans ces différentes couleurs (ou longueurs d’onde). Toutefois, là où nous distinguons cinq ou six couleurs de l’arc en ciel, les astronomes obtiennent des centaines de couleurs finement nuancées, produisant un spectre – un enregistrement des différentes quantités de lumière émises par un objet dans chaque bande étroite de couleur. Les détails du spectre – plus de lumière émises dans certaines couleurs et moins dans d’autres – fournissent des informations sur la composition chimique de la matière produisant la lumière. Cette possibilité d’enregistrer les spectres fait de la spectroscopie un outil de recherche important pour l’astronomie.

[2] En 2004, en utilisant l’instrument NACO sur le VLT des astronomes ont obtenu une image et un spectre d’un objet de 5 masses de Jupiter autour d’une naine brune – une « étoile inachevée ». On pense toutefois que ces deux objets se sont probablement formés ensemble – comme une petite étoile binaire, au lieu que le compagnon se soit formé dans le disque autour de la naine brune, comme un système étoile-planète (Voir ESO 28/04, ESO 15/05 et ESO 19/06).

[3] Les télescopes terrestres souffrent de l’effet de brouillage dû à la turbulence atmosphérique. Ces turbulences provoquent le scintillement des étoiles qui enchante les poètes mais frustre les astronomes car il brouille les détails subtils des images. Toutefois, avec les techniques de l’Optique Adaptative, cette perturbation majeure peut être corrigée de telle sorte que les télescopes fournissent des images qui sont théoriquement aussi précises que possible, i.e. se rapprochant des conditions spatiales. Les systèmes d’optique adaptative fonctionnent au moyen de miroirs déformables contrôlés par ordinateur qui neutralisent les distorsions provoquées par les turbulences atmosphériques. Le principe repose sur des corrections optiques en temps réel calculées à une très grande vitesse (plusieurs centaines de fois par seconde) à partir de données d’image obtenues par un détecteur de front d’ondes (une caméra spéciale) qui contrôle la lumière à partir d’une étoile de référence.

Plus d’informations

Cette recherche a été présentée dans un article sous forme de lettre dans l’Astrophysical Journal (“Spatially resolved spectroscopy of the exoplanet HR 8799 c”, by M. Janson et al.).

L’équipe est composée de M. Janson (University of Toronto, Canada), C. Bergfors, M. Goto, W. Brandner (Max-Planck-Institute for Astronomy, Heidelberg, Allemagne) et D. Lafrenière (University of Montreal, Canada). Les données préparatoires ont été obtenues avec l’instrument IRCS sur le télescope Subaru.

L’ESO - l’Observatoire Européen Austral - est la première organisation intergouvernementale pour l’astronomie en Europe et l’observatoire astronomique le plus productif au monde. L’ESO est soutenu par 14 pays : l’Allemagne, l’Autriche, la Belgique, le Danemark, l’Espagne, la Finlande, la France, l’Italie, les Pays-Bas, le Portugal, la République Tchèque, le Royaume-Uni, la Suède et la Suisse. L’ESO conduit d’ambitieux programmes pour la conception, la construction et la gestion de puissants équipements pour l’astronomie au sol qui permettent aux astronomes de faire d’importantes découvertes scientifiques. L’ESO joue également un rôle de leader dans la promotion et l’organisation de la coopération dans le domaine de la recherche en astronomie. L’ESO gère trois sites d’observation uniques, de classe internationale, au Chili : La Silla, Paranal et Chajnantor. A Paranal, l’ESO exploite le VLT « Very Large Telescope », l’observatoire astronomique observant dans le visible le plus avancé au monde et VISTA, le plus grand télescope pour les grands relevés. L’ESO est le partenaire européen d’ALMA, un télescope astronomique révolutionnaire. ALMA est le plus grand projet astronomique en cours de réalisation. L’ESO est actuellement en train de programmer la réalisation d’un télescope européen géant – l’E-ELT- qui disposera d’un miroir primaire de 42 mètres de diamètre et observera dans le visible et le proche infrarouge. L’E-ELT sera « l’œil tourné vers le ciel » le plus grand au monde.

Lien

Contacts

Markus Janson
University of Toronto
Toronto, Canada
Tel: +1 416 946 5465
Email: Cette adresse email est protégée contre les robots des spammeurs, vous devez activer Javascript pour la voir.

Wolfgang Brandner
Max-Planck-Institute for Astronomy
Heidelberg, Germany
Tel: +49 6221 528 289
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Henri Boffin
La Silla/Paranal/E-ELT PiO
ESO ePOD, Garching, Germany
Tel: +49 89 3200 6222
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ESO Press Officer in Chile: Valeria Foncea - +56 2 463 3123 - Cette adresse email est protégée contre les robots des spammeurs, vous devez activer Javascript pour la voir.

National contacts for the media: http://www.eso.org/public/outreach/eson/

Mise à jour le Vendredi, 12 Février 2010 13:56
 

Un pépin à la surface du noyau de polonium 212 !

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source : http://www.in2p3.fr/recherche/nouvelles_scientifiques/2010/1_polonium.htm

Un pépin à la surface du noyau de polonium 212 !

 

Des physiciens du CNRS-IN2P3(1) en collaboration avec des chercheurs bulgares et roumains ont mis en évidence de nouveaux états excités dans le noyau 212Po, totalement inédits dans la carte des noyaux. Les propriétés de ces états excités indiquent que le noyau 212Po possède une structure en cluster, "α+208Pb", sous-jacente très particulière. Cette découverte ainsi que le début de sa compréhension théorique font l’objet d’une publication en ligne le 25 janvier 2010 dans la revuePhysical Review Letters.

 

De nouveaux états excités ont été découverts dans le noyau 212Po grâce à une réaction de transfert d’une particule α à partir d’un faisceau d’ions lourds à très basse énergie(2), délivré par l’accélérateur Vivitron à Strasbourg, et à l’utilisation du multidétecteur γ Euroball. Ces nouveaux états possèdent des propriétés surprenantes, notamment des durées de vie extrêmement brèves impliquant l'existence d'un moment dipolaire électrique élevé du système.

L’isotope 212Po est un noyau lourd qui possède 4 nucléons de plus que le noyau stable doublement magique(3) 208Pb. À ce titre, sa structure devrait être relativement simple à décrire par le biais du modèle en couches, c'est-à-dire 2 neutrons et 2 protons placés sur les premières orbites disponibles. Or ce type de modèle ne peut expliquer que le système ait un moment dipolaire électrique à si basse énergie d’excitation.

Seule l’hypothèse d’une structure de type cluster(4) "α+208Pb" sous-jacente dans 212Po permet d’expliquer l’existence de ces nouveaux états. Jusqu’à ce jour, des états "α+cœur" n’avaient été reportés que dans des noyaux légers, et interprétés comme provenant de la rotation collective du système autour de son centre de masse. Cependant, dans le cas du système "α+208Pb", la très grande masse du cœur sphérique rend impossible la rotation collective. Les états découverts dans 212Po sont ainsi interprétés par un mécanisme totalement inédit : le mouvement de vibration de la distance "α-cœur" autour de sa position d’équilibre.

 

(1) Institut national de physique nucléaire et de physique des particules du CNRS. Laboratoires impliqués : Centre de spectrométrie nucléaire et de spectrométrie de masse – CSNSM (CNRS / Université Paris Sud), Institut de physique nucléaire d’Orsay – IPNO (CNRS/Université Paris 11).
(2) La réaction utilisée consiste à envoyer un faisceau d'ions d'oxygène (18O) sur une cible de plomb (208Pb). À l'approche du noyau cible, seule une partie du noyau d'oxygène (ici, une particule alpha, c'est-à-dire 2 neutrons et 2 protons) est "happée" par le noyau de plomb et donne le noyau de polonium 212.
(3) Les nombres magiques en physique nucléaire (2, 8, 20, 28, 50, 82, 126) correspondent à des couches de protons ou de neutrons totalement remplies. Les noyaux correspondants possèdent une très grande énergie de liaison. Un noyau est dit doublement magique lorsqu'à la fois son nombre de neutrons et son nombre de protons correspondent à des couches complètes, comme par exemple 4He, 16O, 40Ca, 132Sn ou 208Pb.
(4) Un cluster nucléaire est constitué de deux noyaux, plus ou moins collés l'un à l'autre.

 

Pour en savoir plus

Contact chercheur

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