Questions de cours:
- Chapitre 16: Superposition de deux ondes
- Analyse d’un champ d’interférence: position des sources, zone d’interférences destructives/constructives, interfrange.
- Principe de superposition.
- Établissement de l’amplitude d’une somme de deux signaux sinusoïdaux de même pulsation.
- Critère d’interférences constructives/destructives en phase.
- Notion de différence de marche et critère d’interférences en terme de longueur d’onde (démo)
- Interférence à une dimension
- Trous de Young: calcul de la différence de marche et de l’interfrange.
- Définition de l’interfrange.
- Interférences d’ondes lumineuses, condition de cohérence.
- Définition du chemin optique, formule de Fresnel
- Battements (définition, établissement des fréquences)
- Ondes stationnaires. Modes propres.
- Caractériser une onde stationnaire par l’existence de nœuds et de ventres.
- Exprimer les fréquences des modes propres connaissant la célérité et la longueur de la corde.
- Utiliser la propriété énonçant qu’une vibration quelconque d’une corde accrochée entre deux extrémités fixes se décompose en modes propres.
- Application des conditions aux limites. Montrer la séparation des variables et la quantification du vecteur d’onde et de la pulsation (démo).
- Relier les notions sur les ondes stationnaires avec celles utilisées en musique.
- Modes propres pour une corde fixée à ses deux extrémités ou pour un tube.
- Chapitre 17: Particules chargées
- Force électrique, force magnétique, force de Lorentz
- Évaluer les ordres de grandeur des forces électrique ou magnétique et les comparer à ceux des forces gravitationnelles.
- Puissance de la force de Lorentz.
- Justifier qu’un champ électrique peut modifier l’énergie cinétique d’une particule alors qu’un champ magnétique peut courber la trajectoire sans fournir d’énergie à la particule.
- Énergie potentielle électrostatique, potentiel électrique, exemple du condensateur plan.
- Notion de champ uniforme et stationnaire.
- Mouvement d’une particule chargée dans un champ électrostatique uniforme.
- Mettre en équation le mouvement et le caractériser comme un mouvement à vecteur accélération constant.
- Effectuer un bilan énergétique pour déterminer la valeur de la vitesse d’une particule chargée accélérée par une différence de potentiel.
- Mouvement d’une particule chargée dans un champ magnétostatique uniforme dans le cas où le vecteur vitesse initial est perpendiculaire au champ magnétostatique.
- Montrer que la vitesse est constante dans ce cas.
- Déterminer le rayon de la trajectoire, le sens de parcours, la pulsation cyclotron.
- Chapitre 18: Moment cinétique d'un point
Seuls les systèmes ponctuels sont au programme, la mécanique du solide viendra plus tard.
- Moment cinétique d’un point matériel par rapport à un point et par rapport à un axe orienté.
- Relier la direction et le sens du vecteur moment cinétique aux caractéristiques du mouvement.
- Moment cinétique d’un système discret de points par rapport à un point ou à un axe orienté.
- Utiliser le caractère algébrique du moment cinétique scalaire.
- Moment d’une force par rapport à un point ou un axe orienté.
- Bras de levier, définition, démonstration.
- Exprimer le moment d’une force par rapport à un axe orienté en utilisant le bras de levier.
- Théorème du moment cinétique en un point fixe dans un référentiel galiléen, démonstration.
- Application au pendule simple.
- Identifier les cas de conservation du moment cinétique.
Exercices:
- Chapitre 16: Superposition de deux ondes
- Chapitre 17: Particules chargées dans un champ
- Chapitre 18: Moment cinétique du point
