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Je vous suggère le visionnage de cette superbe vidéo de Véritasium : Trajectoires et Physique Quantique

Thermodynamique (révisions de première année)

• Premier et deuxième principe
• Systèmes usuels (gaz parfait, phase condensée idéale, système diphasé)
• En vrac : Relation de Mayer, Lois de Laplace, calorimétrie, théorème des moments
• Machines dithermes : diagramme de Raveau, moteurs, machines frigorifiques, pompe à chaleur, étude d'un cycle en diagramme de Clapeyron (P,v), en diagramme entropique (T,s) ou en diagramme des frigoristes (ln P, h)

Thermodynamique : systèmes ouverts

• Premier et Deuxième principes de la thermodynamique pour une transformation infinitésimale
• Premier principe industriel
• Deuxième principe pour un système ouvert en régime stationnaire
• Application à des machines thermiques réelles, avec changement d'état éventuel, en diagramme (P-v) ou (ln P-h)

Transferts thermiques

• Bilan thermique à une dimension (en géométrie cartésienne, cylindrique et sphérique)
• Loi de Fourier et équation de la diffusion thermique en l'absence de sources
• Conditions aux limites (loi de Newton pour les fluides, continuité de T et du flux pour deux solides en contact)
• Résistances thermiques : champ de température en régime stationnaire, définition de R_th, expression en géométrie cartésienne (1D), cylindrique, sphérique, et associations série ou parallèle

Exemples de questions de cours (à titre indicatif)

1. Premier principe industriel (construction d'un système fermé à partir du système ouvert d'étude, application du premier principe, calcul du travail lié à l'écoulement du fluide, conclusion)
2. Equation de la diffusion thermique (Bilan à une dimension en géométrie cartésienne, loi de Fourier, équation de la diffusion)
3. Résistances thermiques (définition, cas d'une géométrie 1D cartésienne, champ de température, calcul de Rth, associations série/parallèles)

Mécanique quantique

• Rappels de première année (sans calculs) : dualité onde-corpuscule, relation de Planck-Einstein, relation de Louis de Broglie, principe d'indétermination spatiale d'Heisenberg, interférences d'ondes de matière, confinement dans un puits quantique.
• Introduction à la mécanique ondulatoire : fonction d'onde, densité de probabilité de présence, équation de Schrödinger indépendante du temps, à une dimension, recherche d'états stationnaires.
• Particule libre : OPPH, relation de dispersion, paquet d'onde, vitesse de groupe, relations de Planck-Einstein et de Broglie, vecteur densité de courant de probabilité.

Particule quantique dans un potentiel

• Marche de potentiel : fonctions d'ondes propres, probabilité de réflexion et de transmission et densité de probabilité de présence (cas E > V0 et cas E < V0)
• Barrière de potentiel : (cas E < V0, effet tunnel)
• Puits de potentiel infini : quantification des niveaux d'énergie, probabilité de présence

Thermodynamique (révisions de première année)

• Premier et deuxième principe
• Systèmes usuels (gaz parfait, phase condensée idéale, système diphasé)
• En vrac : Relation de Mayer, Lois de Laplace, calorimétrie, théorème des moments
• Machines dithermes : diagramme de Raveau, moteurs, machines frigorifiques, pompe à chaleur, étude d'un cycle en diagramme de Clapeyron (P,v), en diagramme entropique (T,s) ou en diagramme des frigoristes (ln P, h)

Exemples de questions de cours (à titre indicatif)

1. Particule libre en physique quantique (equation de Schrödinger simplifiée, recherche d'états stationnaires, problème de normalisation, paquet d'onde)
2. Marche de potentiel (modèle, détermination des fonctions propres, probabilités de réflexion et transmission si E > V0 ou E < V0)
3. Puits de potentiel (modèle, états stationnaires, quantification due au confinement, modes propres et niveaux d'énergie)
4. Diagramme (P,T) de l'eau (domaines monophasés, courbes d'équilibre diphasé, point critique, point triple, fluide hypercritique, cuisson d'un oeuf à la coque au sommet du Mont-Blanc)
5. Diagramme (P,v) du mélange liquide-vapeur (courbes de saturation, allure des isothermes, théorème des moments)
6. Principes de la thermodynamique (énoncé et interprétation des deux principes de la thermodynamique, exemples d'application)
7. Relation de Mayer et lois de Laplace (définition des capacités thermiques, relation de Mayer, expression des Cp et Cv, lois de Laplace)
8. Machines cycliques dithermes (définition, application des deux principes, diagramme de Raveau, performance)