⇒ Semaine 19 : du 13 au 17 mars

MPSI 2
2016/17
Colles de sciences physiques
⇒ Semaine 19 : du 13 au 17 mars
Mécanique
~ uniformes et stationnaires
• Mouvement d’une charge dans des champs ~
E et B,
– Force de L ORENTZ : expression ; ordre de grandeur et comparaison avec le poids.
~ seul : étude énergétique (rôle accélérateur de E
~ , expression de la vitesse en
– Mouvement dans E
fonction du potentiel) ; étude dynamique (~
a constant, trajectoire parabolique).
~
– Mouvement dans B seul : nullité de la puissance de la composante magnétique de la force de L O ~ : détermination du rayon R = mv 0 de la trajectoire en admettant que
RENTZ ; étude du cas où ~
v 0 ⊥B
|q|B
celle-ci est circulaire.
– Approche documentaire : limites relativistes (expressions E c = (γ − 1)mc 2 et p = γmv fournies) appliquées au microscope électronique.
• Introduction au monde quantique
– Dualité onde-particule pour la lumière : nécessité de la notion de photon à partir de la description
de l’effet photo-électrique, relations de D E B ROGLIE et de P LANCK -E INSTEIN .
– Généralisation à la matière de la dualité précédente : description d’une expérience d’interférences
atomiques, ordres de grandeur typiques intervenant dans les phénomènes quantiques.
– Approche qualitative de la notion de fonction d’onde, lien avec la probabilité de présence ; interprétation d’une expérience d’interférences « particule par particule ».
– Quantification de l’énergie d’une particule libre confinée 1D : analogie avec les modes propres de
la corde de Melde.
Chimie
• Structure électronique des atomes
– Rappels sur la structure de l’atome ; ordres de grandeur en terme de taille et de charge.
– Notion d’élément chimique ; isotope, masse molaire d’un élément en fonction des abondances isotopiques.
– Spectre de l’atome d’hydrogène, relation de R ITZ ; niveaux d’énergie ; généralisation aux hydrogénoïdes.
– Nombres quantiques n, ℓ, m ℓ et m s : valeurs permises ; niveaux d’énergie (règle de K LECHKOWSKI).
– Configuration électronique d’un atome et d’un ion monoatomique : règles de remplissage des orbitales atomiques, électrons de cœur et de valence, interprétation des exceptions (dont la liste n’est
pas à connaître).
• Classification périodique des éléments
– Principe de construction, étude par blocs et par famille, métaux et non-métaux.
– Électronégativité : définition, évolution au sein de la classification, lien avec le caractère oxydoréducteur.
Questions de cours uniquement – TD non fait
• Structure électronique des molécules
– Schéma de L EWIS d’un atome ou d’un ion monoatomique.
– Liaison covalente, règle du duet, de l’octet, hypervalence ; représentation de L EWIS d’une molécule ou d’un ion polyatomique.
– Propriétés des liaisons covalentes : longueur et énergie de liaison, polarisation, moment dipolaire
d’une molécule, lien avec sa géométrie.
– Forces intermoléculaires : interactions de Van D ER WALLS (polarisabilité d’une molécule,
différents types d’interaction dipôle/dipôle), liaison hydrogène ; lien entre l’importance de ces
forces et la polarité/polarisabilité, ordre de grandeur énergétiques.