Classe Préparatoire MP

Sciences Physiques

Lycée Clemenceau Nantes (44)



Année scolaire 2018-2019

Les documents ci-après sont proposés en téléchargement gratuit. Ils seront intégrés au fur et à mesure de l'avancement de l'année scolaire.  Toutefois, tous ces documents sont protégés par les droits d'auteurs (© Jean-Robert Seigne). Vous êtes autorisé à en faire usage librement pour des activités d'enseignement mais vous ne pouvez pas les modifier ou les diffuser à titre payant. Mise en garde : les documents peuvent contenir des fautes de frappe ou des erreurs indépendantes de la volonté de l'auteur.


Documents de cours


Vous pouvez accéder ici à la page des documents de cours.

Les figures d'interférences sont obtenues lorsque deux faisceaux lumineux issus d'une même source se superposent après avoir suivi des parcours différents.  Les conditions d'obtention d'une figure comme celle présentée ci-contre sont assez contraignantes. C'est en général le cas sauf lorsque la source lumineuse utilisée est un laser. Dans ce cas, il est beaucoup plus facile d'observer correctement des figures d'interférences.

Séries d'exercices


Vous pouvez accéder ici à la page des séries d'exercices utilisés en TD.

 La lévitation de l'aimant se produit parce qu'une force magnétique répulsive obtenue entre le supraconducteur (bloc noir) et l'aimant permet de compenser le poids. Lorsque le bloc noir est amené à la température d'ébullition de lazote liquide, il devient supraconducteur. Des courants électriques peuvent s'y développer sans qu'il y ait dissipation d'énergie par effet Joule. La présence de l'aimant à son voisinage entraîne la création de tels courants car le supraconducteur cherche à annuler en son sein le champ magnétique imposé par l'aimant. Ce sont ces courants qui sont responsables de la force répulsive subie par l'aimant.

Diaporamas


Vous pouvez accéder ici à la page des diaporamas présentés en classe.


 Après avoir plongé le cadre circulaire dans une solution d'eau savonneuse, on obtient un film transparent de très faible épaisseur comparable à ceux obtenus lorsqu'on fait des bulles de savon. En éclairant avec une source de lumière blanche, il se produit des interférences donnant, ici, des franges colorées rectilignes. Ce phénomène est dû d'une part aux diverses réflexions et transmissions de la lumière au niveau de la lame de savon et d'autre part à la superposition des différents faisceaux de lumière qui en découle.

Énoncés et Solutions des devoirs


Vous pouvez accéder ici à la page des devoirs.


 La lumière ne se propage plus de façon rectiligne lorsqu'elle est contrainte de traverser une ouverture relativement petite : c'est le phénomène de diffraction. Le phénomène est d'autant plus marqué que la taille de l'ouverture est de l'ordre de la longueur d'onde. La figure de diffraction obtenue s'explique à l'aide d'une théorie ondulatoire de la lumière. Les symétries observées sur la figure sont en rapport avec les symétries de la pupille qui diffracte. À gauche, il s'agit d'une pupille carrée alors qu'à droite la pupille est circulaire ce qui est une situation beaucoup plus courante en optique.


Travaux Pratiques


Vous pouvez accéder ici à la page des TP.


 Les ronds de fumée correspondent à une situation très particulière de la mécanique des fluides où le gaz chaud (et les restes de poussières solides) formé dans le cas présenté ici par une petite explosion de poudre possède un écoulement tourbillonnaire. Le modèle correspond à celui appelé vortex de Hill et plus précisément au modèle de l'anneau de vorticité. La photographie montre un rond de fumée d'un diamètre de 2 mètres environ montant dans l'atmosphère sur fond de ciel nuageux. Sa stabilité sous forme d'anneau a été de l'ordre de la minute. Photographie réalisée lors du spectacle Le Secret de la Lance proposé par Le Puy du Fou (85).


Etudes documentaires et situations problèmes


Vous pouvez accéder ici à la page des études documentaires et des situations problèmes étudiées en classe.

 Photographie d'une théière en infrarouge. Comme vous pouvez le constater par l'échelle de température, cette théière contient selon toute vraisemblace de l'eau chaude. Tous les corps émettent un rayonnement électromagnétique. Celui-ci est fonction de leur température. La température joue sur la puissance émise mais aussi sur le spectre : la longueur d'onde du maximum d'émission est d'autant plus courte que la température est élevée. Les différents éléments (pixels) du capteur permettent de faire le lien entre rayonnement et température qui est ensuite représentée en fausses couleurs. L'anse de la théière est constituée d'un matériau isolant (pas de conduction thermique), ce qui permet de ne pas se brûler en versant le thé.


Préparation à l'oral


Vous pouvez accéder ici à la page des documents en rapport avec l'oral des Concours.


 La formation de l'arc en ciel est liée au fait que la réfraction des rayons lumineux du Soleil qui pénètrent dans les gouttes d'eau dépend de leur longueur d'onde. Les différentes couleurs du spectre visible sont donc déviées de façon différente. Les rayons lumineux qui ressortent de la goutte d'eau et se dirigent vers l'observateur ne semblent alors pas provenir du même lieu d'où cet étalement des couleurs dans le ciel. À gauche : photographie réalisée à Saint-Etienne (42). Sur la photographie de droite (Nantes 44), on peut apercevoir un second arc en ciel où les couleurs sont dans un ordre inversé. Ceci est dû au fait que les rayons lumineux effectuent deux réflexions à l'intérieur de la goutte d'eau avant d'en ressortir alors que dans le cas de l'arc en ciel observé plus couramment, ils n'en effectuent qu'une seule.


Situation des anciens étudiants de la MP


Dans cette page, vous trouverez les grandes écoles ou les formations supérieures intégrées par les anciens étudiants de la MP. Des informations non anonymées, figurent dans les pages réservées aux étudiants de MP et accessibles avec un code.



 Les interférences en lumière polarisée donnent lieu à l'observation de figure très particulières. Aux particularités des figures d'interférences s'ajoutent les conséquences du fait que le champ électrique de chacune des deux ondes possède une orentiation spécifique dans le plan perpendiculaire à la direction de  propagation. Les polarisations les plus classiques sont la polarisation rectiligne (le champ électrique conserve une direction fixe), elliptique et circulaire (l'extrémité du champ électrique décrit au cours du temps une ellipse ou un cercle).


Fonctionnement de la classe de MP


Ces pages du site sont accessibles uniquement aux étudiants de la MP du lycée Clemenceau.


 Sur la photographie de gauche, on peut voir les longs bâtiments de l'entreprise Alcan Rio Tinto qui produit de l'aluminium par électrolyse à St Jean de Maurienne (73). Ils contiennent les séries d'électrolyseurs parcourus par des intensités de l'ordre de 300 000 ampères. Les électrolyseurs jouxtent l'autoroute A43 qui s'en approche à une vingtaine de mètres au plus près. Si l'on retient le modèle du fil rectiligne infini pour l'estimation du champ magnétique, on arrive à des milliteslas, c'est-à-dire 100 fois le champ magnétique terrestre. Un tel champ, facilement produit par un petit aimant, est donc anodin mais, par précaution, la vitesse est limitée au cas où l'électronique d'un véhicule serait affectée et un panneau précédant cette zone prévient les porteurs de pacemakers d'un éventuel danger. Il faut noter que sur la voie de l'autoroute la plus éloignée des électrolyseurs, il n'y a aucun panneau... La décroissance du champ magnétique avec la distance n'est pourtant pas si importante...


Mes publications chez Ellipses


Cette page présente mes publications chez Ellipses et, en particulier, le livre :

"La physique dans le Supérieur. Mieux aborder et assimiler les notions fondamentales."

La physique dans le Supérieur


Gestionnaire du site : Jean-Robert Seigne, professeur de Sciences Physiques en Classe Préparatoire MP, lycée Clemenceau Nantes.

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