Programme de colle - Semaine 14 Lundi 11 - Vendredi 15 janvier

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Questions et démonstration de cours Théorèmes énergétiques

• Définitions du travail élémentaire d’une force, du travail le long d’un chemin, de la puissance d’une force ;

• définitions de l’énergie cinétique , potentielle et mécanique ;

• définition de force conservative ; propriétés ;

• théorèmes de l’énergie cinétique et mécanique sous leurs formes dérivées, différentielles et intégrales ; savoir quand les utiliser ;

• exemple : déterminer la vitesse d’un skieur en bas d’une pente ; déterminer l’évolution de la position d’une voiture soumis à une force de puissance constante.

• problème à 1 degré de liberté : intégrale première du mouvement ; état libre, état lié, barrière de potentiel ; position d’équilibre, stabilité ; approximation de l’oscillateur harmonique.

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.

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 ;

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

• TP : évolution du caractère acido-basique des oxydes dans le tableau périodique.

Applications et exercices Théorèmes énergétiques

• Tout exercice sur les théorèmes énergétiques.

Structure électronique des atomes

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

• détermination des électrons de coeur et valence.

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MPSI-A Colles 2020-2021

Optique géométrique

• Exercices sur les lois de Snell-Descartes ;

• réflexion totale, réfraction limite, réfractométrie, dispersion, prisme, arc-en-ciel...

2/2 8 janvier 2021