Programme de colles en physique (PCS2)

Programme de colles en physique (PCS2)
Du 6 au 10 octobre 2014
1
Ondes
1.1
Propagation d’un signal (exos)
1.2
Interf´
erences-Battements (cours + exos)
— Approche exp´erimentale avec la cuve `
a ondes.
— Sommation de deux signaux sinuso¨ıdaux de mˆeme pulsation
— Condition sur le d´ephasage pour obtenir des interf´erences constructives/ destructives (`
a connaˆıtre et savoir
´etablir ) : d´etermination de l’amplitude de l’onde r´esultante par le calcul et par l’utilisation de la repr´esentation
de Fresnel.
— Figure d’interf´erence
— Notion de diff´erence de marche δ, conditions sur δ pour interf´erences constructives/destructives.
— Allure de la figure d’interf´erence `
a 2D.
— Echelle angulaire du ph´enom`ene d’interf´erence (`
a savoir ´etablir )
— Calcul de l’interfrange (`
a savoir ´etablir ).
— Superposition de deux signaux sinuso¨ıdaux de pulsations voisines : ph´enom`ene de battements.
— Interpr´etation et calcul de la p´eriode des battements par la repr´esentation de Fresnel (A savoir faire). .
— Calcul dans le cas de 2 signaux sinuso¨ıdaux de pulsations voisines, de mˆeme amplitude (A savoir faire).
— Etablir et connaˆıtre l’expression des 2 fr´equences caract´eristiques du ph´enom`ene, savoir dessiner le signal
r´esultant.
— Mise en ´evidence exp´erimentale : deux diapasons dont l’un est alourdi.
1.3
Ondes stationnaires (cours + exos)
— Superposition de 2 ondes progressives sinuso¨ıdales, de mˆeme pulsation, mˆeme amplitude :
— Simulation.
— Expression de l’onde stationnaire (`
a savoir ´etablir ).
´
— Etude
de l’amplitude : positions (`
a savoir ´etablir ) des nœuds et des ventres, repr´esentation de l’onde `a diff´erents
instants .
— Interpr´etation en terme d’interf´erences.
— Corde de Melde :
— Description du dispositif.
— Interpr´etation en consid´erant que le vibreur est un nœud de vibration.
— Modes propres d’une corde fix´ee `
a ses deux extr´emit´es :
— Quantification de λ et f li´ee aux conditons aux limites ( `
a savoir ´etablir ).
— Repr´esentation des diff´erents modes propres.
— Importance des modes propres.
2
Optique
2.1
Approximation de l’optique g´
eom´
etrique (cours)
— G´en´eralit´es sur la lumi`ere : la lumi`ere est un ph´enom`ene ondulatoire, d´efinition de l’indice de r´efraction.
— Diffraction de la lumi`ere : simulation pour la fente, connaˆıtre la formule de l’´etalement angulaire sin θ = λ/a,
application `a la divergence d’un faisceau Laser.
3
TP (cours)
— Ondes stationnaires le long d’une corde de Melde
— Mesure de la c´el´erit´e `
a longueur constante. Utilisation d’un stroboscope.
— Mesure de la c´el´erit´e `
a fr´equence constante.
— Interf´
erences et diffraction des ondes ultrasonores

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