Sciences Physiques. TP Signal : Analyse spectrale d un signal électrique. Utilisation du logiciel Latispro

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1 C.Macé MPSI Programme de MPSI Sciences Physiques Mercredi 06/09 : Présentation de l année. Exercices préliminaires sur l analyse dimensionnelle. Cours Signal S1 : Oscillateur harmonique 1. Présentation de l oscillateur harmonique 1.1.Notion d oscillateur harmonique 1.2.Exemples d oscillateurs harmoniques 2. Etude dynamique 2.1.Equation différentielle du mouvement 2.2.Equation horaire du mouvement Vendredi 08/09 : TP Signal : Analyse spectrale d un signal électrique. Utilisation du logiciel Latispro Cours Signal S1 : Oscillateur harmonique 2. Etude dynamique 2.3.Caractéristiques du mouvement 2.4.Allure des signaux Samedi 09/09 : Cours Signal S1 : Oscillateur harmonique 3. Etude énergétique d un oscillateur harmonique 3.1.Conservation de l énergie mécanique 3.2.Equation différentielle du mouvement Mardi 12/09 : 1. Signal 1.1.Quelques exemples dans différents domaines 1.2.Quelques définitions 1.3.Propagation d un ébranlement 2. Onde plane progressive sinusoïdale 2.1.Déphasage

2 2.2.Double périodicité 2.3.Ordres de grandeur des longueurs d onde et fréquences 3. Onde plane progressive sinusoïdale 3.1.Déphasage 3.2.Double périodicité 3.3.Ordres de grandeur des longueurs d onde et fréquences Mercredi 13/09 1. Phénomène d interférences 1.1.Observations 1.2.Amplitude de l onde résultante 1.3.Interférences constructives et destructives 2.4.Différence de marche et interfrange Vendredi 15/09 TP Ondes (cuve à ondes, corde de Melde) Samedi 16/09 2. Ondes stationnaires mécaniques 2.1.Caractéristiques 2.2.Nœuds et ventres 2.3.Corde de Melde, modes propres 2.4.Application à la musique Mardi 19/09 4. Phénomènes de diffraction Cours Optique O1 :Bases de l optique géométrique 1. Qu'est-ce que la lumière? 1.1.Le modèle ondulatoire 1.2.Le modèle corpusculaire 1.3.Les sources de lumière 1.4.Vitesse de la lumière 1.5.Longueurs d onde 2. L approximation de l optique géométrique 2.1.Notion de rayon lumineux 2.2. Indépendance des rayons lumineux 2.3. Loi du retour inverse

3 2.4.Modèle de la source ponctuelle monochromatique Mercredi 20/09 Cours Optique O1 :Bases de l optique géométrique 3. Les lois de propagation de la lumière 3.1.Les lois de Snell Descartes 3.2.Réfraction limite et réflexion totale 3.3.Dispersion de la lumière 3.4.Propagation dans un milieu stratifié Mesures et incertitudes : 1. Les sources d erreur 1.1.L erreur systématique 1.2.L erreur aléatoire 2. Incertitude et précision 2.1.Incertitude 2.2.Précision 3. Evaluation des incertitudes sur une mesure 3.1.Evaluation des incertitudes sur une série de mesures (type A) Correction des exercices S2.. Vendredi 22/09 TP-cours Optique O2 : Notions d objet et d image 1. Approche expérimentale a. Image réelle et image virtuelle b. Objet réel et objet virtuel c. Objet ou image à l infini 2. Stigmatisme a. Définition b. Le miroir plan c. Cas général d. Remarque sur les récepteurs de lumière utilisés e. Compromis fondamentaux en optique instrumentale 3. Aplanétisme a. Notion d axe optique b. Définition de l aplanétisme Samedi 23/09 Mesures et incertitudes : 3.2.Evaluation des incertitudes sur une mesure unique(type B) 4. Evaluation des incertitudes sur une mesure avec plusieurs sources d erreurs 5. Incertitude type élargie et intervalle de confiance

4 6. Présentation du résultat 7. Validité d un résultat expérimental 7.1.Comparaison avec une valeur de référence 7.2.Vérification d une relation linéaire entre les données 7.3.Proposition pour améliorer la démarche TP-cours Optique O2 : Notions d objet et d image 4. Les conditions de Gauss 4.1.Stigmatisme approché : les conditions de Gauss 4.2.Stigmatisme approché : exemple du dioptre plan 4.3.Notion de foyer image et de foyer objet Correction des exercices S2et O1 Mardi 26/09 Cours Optique O3 : Lentilles minces dans l approximation de Gauss 1. Définitions 1.1.Lentilles minces convergente et divergente 1.2.Le centre optique 1.3.Distance focale et vergence 2. Constructions graphiques Mercredi 27/09 Cours Optique O3 : Lentilles minces dans l approximation de Gauss 3. Formules de conjugaison et de grandissement Correction des exercices relatifs au chapitre S2. Vendredi 29/09 TP Signal : Analyse spectrale d un signal acoustique produit par une corde vibrante Samedi 30/09 Cours Optique O3 : Lentilles minces dans l approximation de Gauss 4. L œil 5. Théorème des vergences Correction des exercices relatifs aux chapitres O1 et O2. Composition de deux heures de physique.

5 Mardi 03/10 Résolution de problème en optique. Correction des exercices relatifs au chapitre O2. Mercredi 04/10 Cours Transformation de la matière TM1 :Description d un système te transformations de la matière A. Etats physiques et transformations de la matière 1. Etats physiques 1.1.Etat solide 1.2.Etat liquide 1.3.Etat gazeux Vendredi 06/10 TP :Optique Principe et mise en œuvre de réglages d instruments d optiques, focométrie : première partie Projection d une image dans les conditions de Gauss. Caractère convergent ou divergent d une lentille. Utilisation de la lunette de visée à frontale fixe. Méthode de Bessel. Samedi 07/10 Cours Transformation de la matière TM1 :Description d un système te transformations de la matière 2. Notion de phases 2.1.Paramètres d état d un système 2.2.Phase 3. Transformations de la matière 3.1.Transformations physiques 3.2.Transformations chimiques 3.3.Transformations nucléaires B. Système physico-chimique 1. Constituants physico-chimiques 1.1.Définitions 1.2.Description d un système physico-chimique homogène 2. Transformations chimiques

6 2.1.Modélisation d une transformation chimique par une ou plusieurs réactions chimiques 2.2.Equation de réaction 2.3.Réaction totale/renversable 2.4.Etat final 3. Evolution d un système physico-chimique 1.1.Quotient de réaction 1.2.Critère d évolution Correction des exercices relatifs au chapitre O3. Approche documentaire sur l appareil photographique Mardi 10/10 Cours Transformation de la matière TM2 :Evolution temporelle d un système chimique et mécanismes réactionnels 1. Définition de la vitesse de réaction 2. Ordre d une réaction en milieu homogène 2.1.Facteurs influençant la vitesse d une réaction 2.2.Influence de la concentration à T constante a. Définition de l ordre b. Réactions sans ordre, ordre initial, ordre courant c. Loi de Van t Hoff 2.3.Influence de la température Mercredi 11/10 Cours Transformation de la matière TM2 :Evolution temporelle d un système chimique et mécanismes réactionnels 3. Etude de quelques réactions d ordre simple a. Généralités Temps de demi-réaction, Temps de demi-vie d un nucléide radioactif b. Réactions du premier ordre par rapport à A Vendredi 13/10 TP :Chimie :Suivi cinétique par spectrophotométrie. Samedi 14/10

7 Cours Transformation de la matière TM2 :Evolution temporelle d un système chimique et mécanismes réactionnels 3. Etude de quelques réactions d ordre simple c. Réactions du deuxième ordre par rapport à A d. Réaction du premier ordre par rapport à A et B dans le cas d un mélange stœchiométrique 4. Méthodes expérimentales d étude a. Généralités b. Méthodes chimiques c. Méthodes physiques d. Détermination de l ordre Correction des exercices relatifs au chapitre O3. Approches documentaires relatives au chapitre Transformation de la matière