PHYSIQUE III ONDES, OPTIQUE ET PHYSIQUE MODERNE TABLE DES MATIERES Chapitre 1 LES OSCILLATIONS 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 L'oscillation harmonique simple Le système bloc-ressort L'énergie dans un mouvement harmonique simple Les pendules Les oscillations amorties Les oscillations forcées Chapitre 2 LES ONDES MECANIQUES 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 Les caractéristiques des ondes La superposition d'ondes La vitesse d'une impulsion sur une corde La réflexion et la transmission Les ondes progressives Les ondes sinusoïdales progressives Les ondes stationnaires Les ondes stationnaires résonantes sur une corde L'équation d'onde La propagation de l'énergie sur une corde La vitesse de propagation des ondes le long d'une corde 2 3 5 7 8 11 12 20 21 22 23 24 26 27 29 30 32 33 34 Chapitre 3 LE SON 41 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 41 44 46 48 49 50 52 La nature des ondes sonores Les ondes sonores stationnaires résonantes L'effet Doppler L'interférence dans le temps; les battements La vitesse des ondes longitudinales dans un fluide L'intensité du son Les séries de Fourier Chapitre 4 REFLEXION ET REFRACTION DE LA LUMIERE 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 Le spectre électromagnétique L'optique géométrique La réflexion La réfraction La réflexion totale interne 59 60 62 62 65 67 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 Chapitre 5 LES 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5. 5.6 5.7 La réflexion totale interne Le prisme et la dispersion Les images formées par un miroir plan Les miroirs sphériques La vitesse de la lumière APERCU HISTORIQUE: L'expérience du prisme de Newton SUJET CONNEXE: L'arc-en-ciel LENTILLES ET LES INSTRUMENTS D'OPTIQUE Les lentilles La loupe Le microscope composé Le télescope L’œil Les dioptres sphériques La formule des opticiens Chapitre 6 L'OPTIQUE PHYSIQUE (I) 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 L'interférence La diffraction L'expérience de Young L'intensité lumineuse dans l'expérience de Young Les pellicules minces L'interféromètre de Michelson . La cohérence APERCU HISTORIQUE: Les deux théories de la lumière Chapitre 7 L'OPTIQUE PHYSIQUE (II) 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 La diffraction de Fraunhofer et la diffraction de Fresnel La diffraction produite par une fente simple Le critère de Rayleigh Les réseaux Les fentes multiples L'intensité de la figure de diffraction produite par une fente simple Le pouvoir de résolution d'un réseau La diffraction des rayons X La polarisation SUJET CONNEXE: L'holographie Chapitre 8 LA RELATIVITE RESTREINTE 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 8.9 8.10 8.11 8.12 8.13 8.14 8.15 8.16 Introduction L'expérience de Michelson-Morley La covariance Les deux postulats d'Einstein . Définitions La relativité de la simultanéité La dilatation du temps La contraction des longueurs L'effet Doppler en relativité Le paradoxe des jumeaux La transformation de Lorentz L'addition des vitesses La quantité de mouvement et l'énergie La relativité et l'électromagnétisme . La formulation de la transformation de Lorentz Le paradoxe de la perche et de la grange Chapitre 9 LES DEBUTS DE LA THEORIE QUANTIQUE 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 9.7 9.8 Le rayonnement du corps noir L'effet photoélectrique L'effet Compton . Le spectre de raies Les modèles atomiques Le modèle de Bohr . La dualité onde-particule de la lumière Le principe de correspondance de Bohr SUJET CONNEXE Les lasers Chapitre 10 LA MECANIQUE ONDULATOIRE 67 69 71 73 78 80 82 90 90 94 96 98 101 103 103 110 111 113 114 115 116 121 122 124 130 131 131 134 135 136 139 141 142 143 151 156 156 157 158 160 160 162 163 165 168 168 170 171 172 175 175 176 184 184 188 190 191 192 194 197 198 204 208 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6 10.7 Les ondes de Broglie La diffraction des électrons L'équation d'onde de Schrôdinger La fonction d'onde Applications de la mécanique ondulatoire Le principe d'incertitude de Heisenberg La dualité onde-particule SUJET CONNEXE :Les microscopes électroniques 208 209 211 212 213 216 218 223 Chapitre 11 ATOMES ET SOLIDES 11.1 Les nombres quantiques de l'atome d'hydrogène 11.2 Le spin 11.3 Les fonctions d'onde de l'atome d'hydrogène 11.4 Les rayons X et la loi de Moseley 11.5 Le principe d'exclusion de Pauli et le tableau périodique 11.6 Les moments magnétiques 11.7 La théorie des bandes des solides 11.8 Les dispositifs semi-conducteurs SUJET CONNEXE La supraconductivité 227 227 229 230 231 233 235 236 239 246 Chapitre 12, LA PHYSIQUE NUCLEAIRE 251 12.1 12.2 12.3 12.4 12.5 12.6 12.7 La structure du noyau L'énergie de liaison et la stabilité du noyau La radioactivité La loi de désintégration Les réactions nucléaires La fission La fusion SUJET CONNEXE: Les réacteurs à fission et à fusion Chapitre 13 LES PARTICULES ELEMENTAIRES 13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 13.6 13.7 13.8 13.9 13.10 13.11 252 253 255 258 260 261 263 270 274 L'antimatière Les forces d'échange La classification des particules La symétrie et les lois de conservation Le groupe SU(3) et les quarks La couleur Les théories de jauge L'interaction électrofaible . Les nouveaux quarks La chromodynamique quantique La grande théorie unifiée 274 276 278 281 282 285 285 286 287 289 290 Unités SI Rappels de mathématiques Rappels de calcul différentiel et intégral Tableau périodique des éléments Masses atomiques 291 293 297 299 301 ANNEXES A B C D E REPONSES AUX EXERCICES DE NUMEROS IMPAIRS 305 SOURCE DES PHOTOGRAPHIES 309 INDEX TOP 311