James Prescott JouleJames Prescott Joule, né le à Salford, près de Manchester (Angleterre) et mort le à Sale (Angleterre), est un physicien anglais. Son étude sur la nature de la chaleur et sa découverte de la relation avec le travail mécanique l'ont conduit à la théorie de la conservation de l'énergie (la première loi de la thermodynamique). Il a également énoncé une relation entre le courant électrique traversant une résistance et la chaleur dissipée par celle-ci, appelée depuis le la loi de Joule.
Chaleur (thermodynamique)vignette|Le Soleil et la Terre constituent un exemple continu de processus de chauffage. Une partie du rayonnement thermique du Soleil frappe et chauffe la Terre. Par rapport au Soleil, la Terre a une température beaucoup plus basse et renvoie donc beaucoup moins de rayonnement thermique au Soleil. La chaleur dans ce processus peut être quantifiée par la quantité nette et la direction (Soleil vers Terre) d'énergie échangée lors du transfert thermique au cours d'une période de temps donnée.
Énergie interneL’énergie interne d’un système thermodynamique est l'énergie qu'il renferme. C'est une fonction d'état extensive, associée à ce système. Elle est égale à la somme de l’énergie cinétique de chaque entité élémentaire de masse non nulle et de toutes les énergies potentielles d’interaction des entités élémentaires de ce système. En fait, elle correspond à l'énergie intrinsèque du système, définie à l'échelle microscopique, à l'exclusion de l'énergie cinétique ou potentielle d'interaction du système avec son environnement, à l'échelle macroscopique.
Work (thermodynamics)Thermodynamic work is one of the principal processes by which a thermodynamic system can interact with its surroundings and exchange energy. This exchange results in externally measurable macroscopic forces on the system's surroundings, which can cause mechanical work, to lift a weight, for example, or cause changes in electromagnetic, or gravitational variables. The surroundings also can perform work on a thermodynamic system, which is measured by an opposite sign convention.
Premier principe de la thermodynamiqueSelon le premier principe de la thermodynamique, lors de toute transformation, il y a conservation de l'énergie. Dans le cas des systèmes thermodynamiques fermés, il s'énonce de la manière suivante : Au cours d'une transformation quelconque d'un système fermé, la variation de son énergie est égale à la quantité d'énergie échangée avec le milieu extérieur, par transfert thermique (chaleur) et transfert mécanique (travail).
Histoire de la thermodynamique classiqueL'histoire de la thermodynamique classique tente de retracer l'origine et l'évolution des idées, des méthodes, des hommes et des connaissances de la thermodynamique, discipline étudiant le comportement thermique des corps et les changements d’état de la matière. Dans un premier temps, la thermodynamique ne s'intéresse qu'aux phénomènes thermiques (chaleur, température) liés à des propriétés macroscopiques des systèmes étudiés, ainsi qu'à l'explication des machines à vapeur.
Thermodynamic free energyIn thermodynamics, the thermodynamic free energy is one of the state functions of a thermodynamic system (the others being internal energy, enthalpy, entropy, etc.). The change in the free energy is the maximum amount of work that the system can perform in a process at constant temperature, and its sign indicates whether the process is thermodynamically favorable or forbidden. Since free energy usually contains potential energy, it is not absolute but depends on the choice of a zero point.
OpticksOpticks (Opticks : or a Treatise of the Reflexions, Refractions Inflexions and Colours of Light. Also Two Treatises of the Species and magnitude of Curvilinear Figures) est un livre écrit par le physicien anglais Isaac Newton qui a été rendu public en 1704. Il traite de l'optique et de la réfraction de la lumière, et est considéré comme l'une des plus grandes œuvres scientifiques de l'histoire. Opticks est le deuxième livre majeur de Newton sur les sciences physiques.
Isaac NewtonIsaac Newton ( J – J, ou G – G) est un mathématicien, physicien, philosophe, alchimiste, astronome et théologien anglais, puis britannique. Figure emblématique des sciences, il est surtout reconnu pour avoir fondé la mécanique classique, pour sa théorie de la gravitation universelle et la création, en concurrence avec Gottfried Wilhelm Leibniz, du calcul infinitésimal. En optique, il a développé une théorie de la couleur fondée sur l'observation selon laquelle un prisme décompose la lumière blanche en un spectre visible.
Couleurvignette|Peinture de Claude Monet. La couleur est la perception visuelle de l'aspect d'une surface ou d'une lumière, basée, sans lui être rigoureusement liée, sur la répartition spectrale de la lumière, qui stimule des cellules nerveuses spécialisées situées sur la rétine nommées cônes. Le système nerveux transmet et traite l'influx jusqu'au cortex visuel.
Méthode expérimentaleLes méthodes expérimentales scientifiques consistent à tester la validité d'une hypothèse, en reproduisant un phénomène (souvent en laboratoire) et en faisant varier un paramètre. Le paramètre que l'on fait varier est impliqué dans l'hypothèse. Le résultat de l'expérience valide ou non l'hypothèse. La démarche expérimentale est appliquée dans les recherches dans des sciences telles que, par exemple, la biologie, la physique, la chimie, l'informatique, la psychologie, ou encore l'archéologie.
Dispersive prismIn optics, a dispersive prism is an optical prism that is used to disperse light, that is, to separate light into its spectral components (the colors of the rainbow). Different wavelengths (colors) of light will be deflected by the prism at different angles. This is a result of the prism material's index of refraction varying with wavelength (dispersion). Generally, longer wavelengths (red) undergo a smaller deviation than shorter wavelengths (blue).
Lumièrevignette|Rayons de lumière sortant des nuages. Dans son sens le plus habituel, la lumière est le phénomène à l'origine d'une sensation visuelle. La physique montre qu'il s'agit d'ondes électromagnétiques. Le spectre visible est la zone du spectre électromagnétique à laquelle est sensible l'espèce humaine ; il inclut la longueur d'onde où l'éclairement énergétique solaire est maximal à la surface de la Terre, par un effet d'adaptation à l'environnement. Il s'étend autour d'une longueur d'onde de , plus ou moins un tiers.
Indice de réfractionvignette|Image des fronts d'onde émis par une source ponctuelle mettant en évidence le phénomène de réfraction. La zone inférieure située sous la ligne grise a un plus grand indice de réfraction et donc une vitesse de propagation proportionnellement inférieure à celle de la zone supérieure (pour une raison de clarté, la réflexion partielle n'est pas montrée).
RéfractionEn physique des ondes, la réfraction désigne la courbe d'une onde (notamment optique, acoustique ou sismologique) à l'interface entre deux milieux aux vitesses de phase différentes sur le plan chimique ou physique (densité, impédance, température...) La réfraction se traduit par une modification de l'orientation : du front d'onde : c'est la ligne que décrit une vague dans l'eau (optique physique et sismologie) ; du rayon : c'est la direction de propagation de l'onde, perpendiculaire au front d'onde (optique géométrique).
Prisme (optique)vignette|upright=1.5|Trois prismes à base triangulaire : un prisme à angle droit, un prisme à 60° et un prisme à 30°.|alt=Photographie de trois prismes en verre posés sur une table en bois. Un prisme est un bloc de verre taillé, composé classiquement de trois faces sur une base triangulaire, mais qui peut adopter des formes plus complexes et éloignées du prisme à base triangulaire usuel. C'est un instrument optique utilisé pour réfracter la lumière, la réfléchir ou la disperser.
Prisme (solide)Un prisme est un solide géométrique délimité par deux polygones, appelés les bases du prisme, images l'un de l'autre par une translation. Ces bases sont reliées entre elles par des parallélogrammes. Quand ces parallélogrammes sont des rectangles, on dit que le prisme est droit. En géométrie affine, un prisme est un cas particulier de polyèdre. C'est un cylindre dont la base est polygonale. vignette|Prisme triangulaire. Une droite (d) de direction constante se déplaçant le long d'un polygone (p) décrit une surface appelée surface prismatique de polygone directeur (p) et de génératrice (d).
Uniform antiprismatic prismIn 4-dimensional geometry, a uniform antiprismatic prism or antiduoprism is a uniform 4-polytope with two uniform antiprism cells in two parallel 3-space hyperplanes, connected by uniform prisms cells between pairs of faces. The symmetry of a p-gonal antiprismatic prism is [2p,2+,2], order 8p. A p-gonal antiprismatic prism or p-gonal antiduoprism has 2 p-gonal antiprism, 2 p-gonal prism, and 2p triangular prism cells. It has 4p equilateral triangle, 4p square and 4 regular p-gon faces. It has 10p edges, and 4p vertices.
Prisme de NicolUn prisme de Nicol ou plus simplement un nicol est un polariseur séparant un rayon lumineux en deux rayons de polarisations différentes. Ce fut le premier type de prisme polarisant la lumière, inventé en 1828 par William Nicol d'Édimbourg. Il est constitué d'un cristal rhomboédrique de calcite (spath d'Islande) taillé à un angle de 68°, coupé selon la diagonale, puis recollé à l'aide de baume du Canada. La calcite est une roche cristalline biréfringente, c'est-à-dire qu'elle présente deux indices optiques (réfractant un rayon incident en deux rayons) valant 1,658 et 1,550.
Prisme hexagonalthumb|Un prisme hexagonal. En géométrie, le prisme hexagonal est le quatrième dans l'ensemble infini des prismes formés par des côtés carrés et deux faces hexagonales régulières. Il possède 8 faces, 12 sommets et 18 arêtes. C'est un octaèdre. Néanmoins, le terme octaèdre est principalement utilisé avec le terme « régulier » ou implicitement, par conséquent il ne signifie pas un prisme hexagonal ; dans le sens général, le terme octaèdre, n'est guère utilisé parce qu'il existe différents types qui n'ont pas grand-chose en commun excepté le nombre de faces.
