Programme de colles – Semaine du 30/09/2019 Chapitre S3 : Superposition de deux ondes progressives périodiques et sinusoïdales

Physique PCSI

Programme de colles – Semaine du 30/09/2019

Chapitre S3 : Superposition de deux ondes progressives périodiques et sinusoïdales Phénomène des interférences.

❖ Etablissement de la formule des interférences 𝐴 = √𝐴12+ 𝐴22 + 2𝐴1𝐴2cos⁡(𝜑2− 𝜑2) par la somme

des vecteurs de Fresnel de chaque signal ❖ Expression du déphasage Δ𝜑 =2𝜋

𝜆 (𝑟1− 𝑟2)

❖ Interférences constructives et destructives ❖ Champ d’inférences plan

Battements.

❖ Calcul du signal résultant, fréquence moyenne, fréquence de modulation, fréquence de battement, amplitude de modulation.

❖ Tracé du signal résultant, positionnement des différentes périodes. Ondes stationnaires.

❖ Calcul du signal résultant, découplage des variables

❖ Notions de nœud et de ventre. Distance entre deux nœuds, entre deux ventres, entre un nœud et un ventre.

❖ Corde dont les deux extrémités sont fixes. Calcul des modes propres. Notion de fondamental, d’harmoniques. Cas général d’une onde quelconque, décomposée sur les modes propres (admis).

Chapitre S4 : Propagation de la lumière

❖ Généralités, caractère ondulatoire et corpusculaire. Longueur d’onde dans le vide d’une onde lumineuse monochromatique. Energie d’un photon.

❖ Intervalle spectral et domaine visible : connaître les longueurs d’onde délimitant le visible et de quelques couleurs. Connaître les positions relatives des ondes hertziennes, micro-ondes, infrarouge, rayons X et gamma sur un axe de fréquence.

❖ Sources de lumière : corps chauds, gaz d’atomes excités, laser. Principe de fonctionnement. Caractère continu ou discret du spectre d’émission.

❖ Propagation de la lumière dans un milieu transparent homogène et isotrope (MTHI). Définition du MTHI, indice optique, valeurs courantes (vide, air, eau, verre, diamant).

❖ Loi empirique de Cauchy. Phénomène de dispersion.

❖ Longueur d’onde dans un MTHI d’une onde lumineuse monochromatique. ❖ Approximation de l’optique géométrique. Rayon lumineux, faisceau lumineux.

❖ Propriétés des rayons lumineux : invisibilité et indépendance des rayons, additivité des intensités et principe de retour inverse. Limites de l’optique géométrique : diffraction.

❖ Déviation des rayons lumineux. Vocabulaire (dioptre, plan d’incidence …). Lois de Snell-Descartes. ❖ Réflexion totale ; angle limite. Exemple : fibre optique et mirages.