De tout temps, l’homme a eu besoin d’énergie pour se nourrir, se mouvoir. Celle-ci existe sous plusieurs formes. Aujourd’hui la technologie permet d’en produire en grande quantité, en utilisant toutes les ressources possibles (fossiles, eau, vent, soleil…). L’énergie reste un enjeu majeur, tant au niveau politique, économique, scientifique, qu’environnemental…. Parmi les diverses propriétés des objets matériels, l’énergie est l’une des plus importantes, mais aussi l’une des plus abstraites car elle n’est pas directement tangible.

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Entourée d’une gaine protectrice, la fibre optique peut être utilisée pour conduire de la lumière entre 2 lieux distants de plusieurs centaines, voire milliers de km.

Le signal lumineux codé par une variation d’intensité est capable de transmettre une grande quantité d’informations.

Applications : télécommunications, capteurs, imagerie.

Introduction

Optoélectronique : science issue de l’union de l’optique et de l’électronique. Sources laser, fibres optiques.

• Augmentation des débits d’information à transmettre
• Augmentation de l’intensité délivrée
• Accroissement de la cadence des impulsions
• Multiplication des domaines de fréquence
• Taille miniaturisée

Coupler dans un même matériau, le phénomène d’amplification à une variation notable d’indice de réfraction sous l’interaction d’un faisceau lumineux intense.

Matériaux purs pour éviter les phénomènes d’absorption et de diffusion de l’onde lumineuse à doper le matériau par des éléments actifs.

Un système optique de transfert de signaux nécessite une source (laser semi-conducteur) et un détecteur. Entre les deux, se trouvent une fibre optique qui achemine les signaux et les composants permettant de modifier, régénérer et mélanger les signaux.

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I - Au cœur de la matière : les atomes

1. La composition des atomes
2. La taille d'un atome et de son noyau
3. La masse de l'atome
4. La charge électrique de l'atome

II - Éléments chimiques et isotopes

1. Les éléments chimiques
2. Les isotopes

III - Les quatre interactions fondamentales

1. L'interaction forte
2. L'interaction électromagnétique
3. L'interaction faible
4. La gravitation

IV - La physique nucléaire

1. Une brève description du noyau
2. La microchirurgie du noyau
3. Comment "voir" des noyaux et des particules ?
4. La fournaise nucléaire
5. Plus loin avec Spiral

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Respirer permet de :

• prélever l'air atmosphérique
• amener l'oxygène aux poumons
• assurer l'élimination de l'air chargé en dioxyde de carbone.

L'arbre respiratoire comprend :

• le nez
• la bouche
• l'arrière-gorge
• le larynx : carrefour entre arrière-gorge et œsophage
• les poumons

Les poumons : 

• les bronches
• les bronchioles
• les alvéoles pulmonaires
• les capillaires pulmonaires

Le poumon droit est constitué de 3 lobes.

Le poumon gauche est constitué de 2 lobes. Sa face interne présente un emplacement où se trouve le coeur.

La plèvre est une membrane de 2 feuillets dont un tapisse la paroi intérieure du thorax et l'autre le côté externe des poumons. Entre les 2 feuillets, un liquide permet aux poumons de glisser à l'intérieur de la cage thoracique.

Les muscles de la respiration

Le plus important est le diaphragme. Il se situe en dessous de la cage thoracique et sépare cette dernière de l'abdomen.

Les muscles intercostaux

Les muscles abdominaux

Le cycle respiratoire comprend :

• la phase inspiratoire : le diaphragme se contracte, descend et le thorax s'agrandit. Cette augmentation de volume pulmonaire crée une dépression permettant l'entrée d'air frais.
• la phase expiratoire : le diaphragme s'élève, le thorax et les alvéoles diminuent de volume, il y a explosion de l'air des poumons vers la trachée.

La protection des poumons se fait à trois niveaux :

• dans les voies aériennes supérieures : l'air y est réchauffé, humidifié et dépoussiéré.
• dans la trachée et les bronches grâce aux cils les tapissant. Les sécrétions sont remontées et normalement avalées. Si production importante, expectoration (éternuement, toux, mouchage).
• dans les alvéoles par les macrophages.

Ce qu'il faut savoir 

Taille des poussières : 

• > 5 μm : poils du nez
• ≤ 5 μm : bronches
• ≤ 1 μm : alvéoles

Les moyens de défense augmentent avec les vaccins.

Si infection grave : antibiotiques.

Certaines poussières ne sont évacuées qu'en plusieurs mois ou années voire jamais évacuées (fibres d'amiante, poussières de silice...)

Le tabac et surtout les fumées inhalées irrite et altère les moyens de défense de l'arbre bronchique.