indice optique d’un milieu

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Programme de colle - Semaine 16 Lundi 25 - Vendredi 29 janvier

Questions et démonstration de cours Lois de Snell-Descartes

• Diffraction : ordre de grandeur de la taille de la tache de diffraction ;

• approximation de l’optique géométrique ;

• savoir décrire et reconnaître le spectre d’une lampe à incandescence, d’une lampe spectrale, d’un laser ;

• définition d’un milieu transparent, linéaire, homogène et isotrope ;

• indice optique d’un milieu ;

• modèle du rayon lumineux ;

• lois de Snell-Descartes ;

• phénomène de réfraction limite, phénomène de réflexion totale ;

• application à la fibre optique : cône d’acceptance, ouverture numérique.

Formation des images

• Miroir plan : tracé de rayons, détermination d’une image ;

• Notions de point objet, point image, d’objets et d’images réels ou virtuels ;

• Définitions de stigmatisme et d’aplanétisme rigoureux et approché ;

• énoncés des conditions de Gauss, conséquences, réalisation pratique ;

• définitions de foyer principal image/objet, distance focale image/objet, vergence ;

• tracés optiques ;

• définition de grandissement transversal ;

• relations de conjugaison de Newton et de Descartes.

• montage 4f⁰: condition de formation d’une image, positions de la lentille ;

• système afocal : réalisation, construction optique, grossissement angulaire ;

• système focal : savoir expliquer comment trouver l’image d’un objet réel ;

• TP : savoir expliquer la méthode d’autocollimation, le réglage d’un collimateur ;

• TP : système afocal, savoir expliquer comment régler et utiliser une lunette de visée à l’infini ;

• TP : système focal savoir expliquer comment régler et utiliser une lunette à frontale fixe.

De la structure électronique aux ppt physiques et chimiques

• Présenter les nombres quantiques : noms, domaines de définition, interprétations ;

• présenter les notions de couche électronique, sous couche, orbitale, état quantique, niveau d’énergie ;

• dégénérescence des niveaux d’énergie dans le cas de l’hydrogène et dans le cas des atomes polyélectro- niques ;

• niveaux d’énergie de l’hydrogène ;

• principe d’exclusion de Pauli ;

• principe de stabilité et règle de Kletchkovski ;

• règle de Hund ;

• savoir déterminer la structure électronique d’un atome, d’un anion, d’un cation (les exceptions ne sont pas à connaître) ;

• définition d’électrons de coeur et de valence ;

• savoir présenter le tableau périodique des éléments ;

• définition et évolution de l’énergie de première ionisation et des énergies d’ionisations successives ;

• définition et évolution de l’énergie de premier attachement et d’affinité électronique ;

• définition et évolution de l’électronégativité ;

• évolution du caractère oxydant et réducteur des corps simples dans le tableau périodique ;

• évolution du caractère acido-basique des oxydes dans le tableau périodique ;

• Savoir présenter les familles (localisation dans le tableau, propriétés physiques et chimiques, exemples d’utilisation) : des gaz nobles, des halogènes (noms et numéro atomique à connaître), des alcalins, des alcalino-terreux, des métaux de transition ;

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MPSI-A Colles 2020-2021

• Connaître les deux premières périodes du tableau (noms et numéros atomiques).

Applications et exercices

Structure électronique des atomes

• Détermination des structures électroniques (hors exception) des atomes, anions et cations ;

• détermination des électrons de coeur et valence.

Optique géométrique

• Exercices sur les lois de Snell-Descartes ;

• réflexion totale, réfraction limite, réfractométrie, dispersion...

• tracés optiques ;

• utilisation des relations de conjugaisons ;

• systèmes à plusieurs lentilles (lentilles accolées, systèmes afocaux et focaux)...

2/2 23 janvier 2021