\documentclass[10pt,a4paper]{article}

\usepackage{agrphy}

\title{MP32 - Couplage des Oscillateurs}
\date{\today}

\begin{document}

\titre{Deleuze Julie}{Jocteur Tristan}



\subsection*{Niveau : Classes préparatoires }



\subsection*{Bibliographie}
\begin{tabular}{@{\livre}p{0.48\linewidth} @{\ \ }p{0.48\linewidth}}
\textit{Fascicule de TP Electromagnétisme, Partie Matériaux}, \textbf{Quelqu'un-e}\\
\textit{Fascicule de TP Optique, Partie Photorécepteurs}, \textbf{Quelqu'un-e}
\end{tabular}
% Vous avez vu cette commande badass pour ne pas mettre les footnotes dans les environements locaux ??

\tableofcontents
\pagebreak

\section*{Remarques sur les montages précédents}

\begin{itemize}
    \item \textbf{2017} : Il n’est pas souhaitable de se limiter aux milieux ferromagnétiques. Dans l’expérience de mesure de la susceptibilité paramagnétique du chlorure de fer(III), le mécanisme de montée, ainsi que la position du ménisque dans l’entrefer de l’électroaimant doivent pouvoir être justifiés par les candidats.
    \item \textbf{2015, 2016} : Il n’est pas souhaitable de se limiter aux milieux ferromagnétiques. L’étude du transformateur est marginale dans ce montage.
    \item \textbf{2008} : les grandeurs mesurées, telles que les champs rémanent et coercitif, doivent être comparées et/ou commentées.
    \item \textbf{2007} : il faut pouvoir justifier la forme des pièces polaires de l’électro-aimant choisi.
    \item \textbf{2000} : L’usage de l’électroaimant occasionne de grosses erreurs, souvent dues à la non-linéarité de la réponse des pièces en matériau ferromagnétique. Correctement alimentés, de petits électroaimants (comme ceux qui sont disponibles) créent pour un entrefer usuel (e = 1 cm) un champ de l’ordre d’une fraction de tesla (B = 0, 3 T). Trouver des ordres de grandeur différents doit conduire à une analyse critique immédiate des opérations effectuées. De même la formule donnant B proportionnel à 1/e, N et I suppose en particulier que la carcasse et l’entrefer forment un tube de flux de section constante, ce qui est rarement justifié, en particulier avec des pièces polaires tronconiques. L’emploi d’un teslamètre à sonde de Hall exige un minimum de soin (réglage du « zéro » , orientation ...)
\end{itemize}


En même temps ptdr le transformateur. En gros ya mille manips qualitatives possibles (bareau de bismuth vs aluminium dans un gradient de champ, lévitation du O2 liquide, transition ferro-para, domaines de Weiss...) Mais pour les manips quanti c'est plus limité. En fait on a pas trop le choix faut faire l'ascension du liquide para et l'étude du cycle d'hystérésis d'un ferro. Pratique parce que vraiment tout est dans le poly de TP. Utiliser la suceptibilité comme fil rouge, la calculer ou donner ODG à chaque matériaux. Se baser sur le montage de Valentin et Chauchat il était top.



\section*{Ascension d'un liquide paramagnétique}

\experience{Ascension paramagnétique}{}{}{
Diamètres intérieurs : 2,5 et 6,05 mm.
Lentille de 16cm}
\begin{figure}[H]
    \centering
    \includegraphics[width  = \textwidth]{ascension_para_1.png}
    \includegraphics[width  = \textwidth]{ascension_para_2.png}
     \includegraphics[width  = \textwidth]{ascension_para_3.png}
\end{figure}

\experience{}{}{}{Le protocole fourni dans le poly est assez complet. Laver le tube à l’éthanol et le sécher à l’air comprimé avant la manipulation. Pour la projection optique on a utilisé une lentille de focale f = 16 cm pour avoir un dispositif relativement compact. Les complications sont surtout liées aux phénomènes d’hystérésis du ferromagnétique de
l’électroaimant et dus à la capillarité. C’est notamment pour ça que pendant le passage on a préféré faire cette expérience avant la lévitation du dioxygène pour faciliter la prise du point. On réalise une droite en préparation et on rajoute un dernier point à une intensité supérieure à ceux déjà faits (typiquement à 4.5 ou 5 A). Attention une fois l’expérience commencée on ne peut plus toucher au dispositif optique car la
grandeur mesurée est une dénivellation ainsi la hauteur initiale doit rester toujours au même endroit à l’écran. Essayer d’avoir une zone de netteté la plus grande possible et qu’elle soit bien centrée par rapport à la dénivellation du liquide. Tout est mis sur potence car sinon y'a des pb d'altitude}
\section{Matériaux magnétiques linéaires}
\subsection{Diamagnétisme vs paramagnétisme}

\experience{Diamagnétisme de N2 et paramagnétisme de O2.}{}{}{Pour cette manip porter des gants cryogéniques lors de la manipulation des liquides et des lunettes de protectionc ontre les projections possibles.\\
On plonge en préparation un tube à essai vide dans une deware rempli d’azote liquide. Le dioxygène ayant une
température d’ébullition plus élevée il va se liquéfier au fond du tube à essai. On utilise l’électroaimant alimenté à intensité maximale (4.5-5 A). En théorie il faudrait avoir un entrefer très fin ( de quelques millimètres) mais la manipulation suivante (ascencion de FeCl3) nécessite un étalonnage de l’électroaimant en préparation. Ainsi l’entrefer est réglé à la largeur mnimale laissant passer le tube contenant FeCl3. Les deux liquides (diazote et dioxygène) sont isolants électriques donc il n’y a pas de risque de ce côté là. On verse d’abord l’azote liquide : il est diamagnétique ainsi il n’est pas retenu par le champ magnétique et il
chute au milieu de l’entrefer. On verse de l’azote liquide aussi sur les pièces tronconiques pour les refroidir. On verse ensuite le dioxygène liquide dans l’entrefer, il lévite pendant plusieurs secondes.}
\begin{figure}
    \centering
    \includegraphics[width  = \textwidth]{levitation_1.png}
    \includegraphics[width  = \textwidth]{levitation_2.png}
\end{figure}
\subsection{Étude d'un matériau magnétique non-linéaire : ferromagnétisme}



\begin{figure}[H]
    \centering
    \includegraphics[width  = \textwidth]{ferro_1.png}
    \includegraphics[width  = \textwidth]{ferro_2.png}
    \includegraphics[width  = \textwidth]{ferro_3.png}
    \includegraphics[width  = \textwidth]{ferro_4.png}
\end{figure}

Possibilité de comparer plusieurs ferro mais bon là ça fait déja bcp pas sure qu'on ait le temps de faire la courbe de première aimantation.

\section{Visualisation des domaines de Weiss}

Bon en fait c'est du mytho leur cycle d'hystérésis (l'hystérésis vient du déphasage entre les signaux si on fabrique un cosinus en phase on a un truc linéaire, c'est logique), il va falloir faire comme dans le Jolidon si on en veut un, sinon on reste sur du quali... J'ai importé le code qui permet de moyenner quand même, on peut en tirer le profil du signal et sa fréquence à la limite...

\experience{Visualisation des domaines de Weiss}{poly d'EM + MP Valentin}{}{
On utilise l’échantillon de grenat comportant les domaines les plus grands. Attention contrairement à ce qui est écrit dans le poly, l’objectif ne comporte pas de polariseur. Ainsi il faut tirer la lame du côté inverse à ce qui est indiqué (du côté marqué ENS).
\\
Ne pas oublier le filtre anticalorique après la lampe QI : en plus de potentiellement abîmer les instruments placés derrière vous n’observerez alors plus les domaines de Weiss du au mauvais fonctionnement des polariseurs dans l’infrarouge.\\

On les visualise d’abord avec l’objectif pour être sur que tout est bien réglé. Mettre la bobine avec le noyau de fer doux à proximité du microscope, l’alimenter avec GBF et ampli (même alimentation que pour la manip précédente que l’on peut donc réutiliser). Bien vérifier à l’oeil que les domaines bougent à la fréquence du GBF.\\

On passe ensuite à la caméra IDS sur laquelle on fixe l’objectif macro. Enlever la partie supérieure du microscope (celle qui supportait l’objectif) et fixer la caméra et son objectif à l’aide d’une potence et d’une noix au dessus du microscope. Les réglages sont assez fastidieux au début pour obtenir une bonne image. Laisser assez d’espace (quelques centimètres) entre la caméra et le microscope pour pouvoir translater ce dernier sur toute la course de sa vis de translation. Le diaphragme doit être quasiment au minimum car la caméra sature vite. Zoomer au max avec l’objectif et ajuster la netteté avec la translation du microscope et le focus de l’objectif. L’éclairage doit être le plus uniforme possible : ce n’est pas facile à faire, pour cela jouer avec la distance entre le miroir et la QI, l’orientation du miroir. Il y a également une lentille au dessus du miroir que l’on peut translater avec une vis à la base du microscope.\\

Une fois que la qualité d’image est bonne on peut enregistrer un film. Pour choisir les FPS il faut aller dans les paramètres et régler l’horloge pixel de la caméra. Enregistrer un film sur lequel on voit quelques cycles, attentio il faut être en live pour pouvoir aquérir une vidéo mdr\\

On traite ensuite ce film sur ImageJ. Dans On utilise l’outil de mesures multiples en allant dans Analyse → Set Measurements choisir Mean gray value et Stack position. Ensuite on utilise l’outil de mesure multiple en allant dans Analyse → Tools → ROI Manager → click droit sur Measure et Multi measure.\\

On exporte le fichier de résultat (en .txt rajouter l'extension manuellement) qu’on peut ensuite traiter. Nous l’avons traité sur excel. Si on observe le niveau de gris en fonction du temps on observe un graphe analogue au graphe a.. On ajuste un cosinus en phase avec ce signal à la main pour simuler l’excitation magnétique imposée (graphe b.). On ”retourne” une période sur deux du graphe en a. car cela correspond à des domaines d’aimantation opposée (la direction de l’aimantation n’est pas visible à la caméra c’est pour ça qu’il faut la prendre en compte ”à la main”). On obtient donc le graphe c.. En traçant c. en fonction de b. on obtient le cycle d’hystérésis d. très analogue à ce qui a été observé dans la partie précédente. L’origine de l’hystérésis est bien le déplacement irréversible des parois de Bloch.

\begin{figure}
    \centering
    \includegraphics[width = 0.6\textwidth]{Weiss.png}
\end{figure}
}
\end{document}
