⇒ Semaine 19 : du 13 au 17 mars

MPSI 2
Colles de sciences physiques
2016/17
⇒Semaine 19 : du 13 au 17 mars
Mécanique
•Mouvement d’une charge dans des champs ~ Eet ~ B, uniformes et stationnaires
– Force de LORENTZ : expression ; ordre de grandeur et comparaison avec le poids.
– Mouvement dans ~ Eseul : étude énergétique (rôle accélérateur de ~ E, expression de la vitesse en
fonction du potentiel) ; étude dynamique (~ aconstant, trajectoire parabolique).
– Mouvement dans ~ Bseul : nullité de la puissance de la composante magnétique de la force de LO-
RENTZ ; étude du cas où ~ v0⊥~ B: détermination du rayon R=mv0
|q|Bde la trajectoire en admettant que
celle-ci est circulaire.
– Approche documentaire : limites relativistes (expressions Ec=(γ−1)mc2et p=γmv fournies) ap-
pliquées 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 DEBROGLIE et de PLANCK-EINSTEIN.
– 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 ; inter-
prétation 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 iso-
topiques.
– Spectre de l’atome d’hydrogène, relation de RITZ ; niveaux d’énergie ; généralisation aux hydrogé-
noïdes.
– Nombres quantiques n,ℓ,mℓet ms: valeurs permises ; niveaux d’énergie (règle de KLECHKOWSKI).
– Configuration électronique d’un atome et d’un ion monoatomique : règles de remplissage des or-
bitales 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 oxydo-
réducteur.
•Structure électronique des molécules
– Schéma de LEWIS d’un atome ou d’un ion monoatomique.
– Liaison covalente, règle du duet, de l’octet, hypervalence ; représentation de LEWIS d’une molé-
cule 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 DER 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.
Questions de cours uniquement – TD non fait