Mécanique quantique Optique

Programme de colles de physique SPÉ PC S6 et S7
Du 3 oct au 13 oct 2016 Lycée St Joseph Avignon
Mécanique quantique
Voir programme précédent + analyses documentaires sur le microscope à effet tunnel et la
radioactivité .
Optique
Chap 1 : Ondes lumineuses, interférences de 2 ondes,
1- Modèle scalaire de l’onde lumineuse.
2- Intensité vibratoire. Eclairement, Caractéristiques d’un récepteur.
3- Chemin optique.
4- Surfaces d’onde.
Ondes sphériques. Expression du champ électrique
Ondes planes. Expression du champ électrique
5- Effet d’une lentille mince dans les conditions de Gauss sur une onde lumineuse.
6- Sources de lumière réelles, profil spectral, trains d’onde.
7- Superposition de deux ondes. Vibration résultante. Conditions d’interférence,
Eclairement résultant.
Ondes incohérentes entres elles. Addition des éclairements.
Ondes cohérentes entre elles : formule de Fresnel.
8- Trous d’Young, lumière monochromatique,
Montage avec écran « éloigné » . Calcul de la différence de marche.
Ordre d’interférence. Eclairement. Contraste,
Forme des franges sur un écran perpendiculaire à la médiatrice des deux
ouvertures.
Passage aux fentes d’Young,
9- Montage de fraunhofer.
10- Influence de la largeur de la source, brouillage des franges, détermination approchée
de la largeur maximale à partir de la variation p de l’ordre d’interférence,
11- Cas de la lampe à vapeur de sodium.
Méthode pour déterminer l’écart spectral  entre les deux longueurs d’onde.
12- Etoiles doubles, méthode pour déterminer l’écart angulaire.
13- Eclairage en lumière blanche. Frange centrale, blanc d’ordre supérieur, spectre cannelé

Capacités exigibles :
a. Conditions d’interférences de deux ondes.
b. Formule de Fresnel (à connaître et à démontrer : méthode complexe et vecteurs
de Fresnel).
c. Calcul rigoureux de la différence de marche pour les trous d’Young (écran
éloigné et montage de Fraunhofer).
d. Fentes d’Young éclairées par une lampe à vapeur de sodium.
e. Etoiles doubles, méthode pour déterminer l’écart angulaire.
f. Analyses documentaires sur le microscope à effet tunnel et la radioactivité .