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Du 16/09 au 20/09/2019

Précisions sur le fonctionnement des colles

Cette semaine commencent les colles de Physique.
Une colle de physique dure 1 heure durant laquelle vous allez devoir, au tableau :

  • pendant les 10 premières minutes environ : traiter une question de cours choisie par l'interrogateur parmi celles publiées dans le programme de colle (il est donc indispensable de les connaître parfaitement !) ;
  • pendant le temps restant (environ 50 min) : un ou plusieurs exercices, que vous fournira l'interrogateur.

La colle est un oral, il s'agit d'un dialogue entre vous et l'interrogateur : vous lui exposerez ce que vous avez écrit au tableau, il vous posera alors des questions pour éclaircir certains points ou approfondir.

La note sur 20 attribuée à l'issue de la colle reflète une impression globale sur votre prestation.

Il est indispensable que vous ayez travaillé et appris votre cours (notamment à travers les questions de cours), et refait les exercices de TD pour vous entraîner.
Si le cours n'a pas été appris (peu importe que cela se révèle lors de la question de cours ou au moment de l'exercice), la note attribuée ne pourra de toute façon pas dépasser 8/20 (et sera probablement bien inférieure).

Programme de cette première semaine

Cette semaine, les colles de Physique sont consacrées à l'optique : chapitre A1 : diffraction (à l'infini), approximation de l'optique géométrique, lois de Snell-Descartes, réflexion totale.

Bon travail à tous !

QUESTIONS DE COURS DE CETTE SEMAINE
En début de séance, chaque étudiant sera interrogé sur 1 question parmi celles ci-dessous.

Q1

Rappeler la définition de l'indice optique n d'un milieu transparent. Démontrer alors la relation entre la longueur d'onde dans le vide d'une onde lumineuse, et sa longueur d'onde dans un milieu matériel transparent d'indice n.

Q2

Définir le cadre du modèle de l'optique géométrique. Quel phénomène physique est à la limite du cadre de ce modèle ?

Q3

Citer et expliciter les trois "principes" de l'optique géométrique qui permettent d'étudier très simplement la propagation de la lumière grâce au modèle du "rayon lumineux", sans avoir besoin de recourir à l'électromagnétisme (tant qu'on reste dans le cadre de l'optique géométrique).

Q4

Énoncer (complètement !) les lois de Snell-Descartes. On fera un schéma pour expliciter les grandeurs introduites.

Q5

Lorsqu'un rayon lumineux passe d'un milieu moins réfringent à un milieu plus réfringent, le rayon réfracté se rapproche-t-il ou s'éloigne-t-il de la normale au dioptre ? Le démontrer.

Q6

Démontrer la loi de Snell-Decartes pour la réfraction, en s'appuyant sur la vitesse de propagation différente dans les deux milieux. On pourra avantageusement s'aider d'un schéma.

Q7

A quelle(s) condition(s) peut-on observer le phénomène de réflexion totale ? Démontrer l'expression de l'angle d'incidence limite de réflexion totale.

CONNAISSANCES ET COMPETENCES EVALUABLES DANS LES EXERCICES CETTE SEMAINE

Diffraction à l'infini.
- Utiliser la relation sin θ ≈ λ/d entre l'échelle angulaire du phénomène de diffraction et la taille caractéristique de l'ouverture.

Indice d'un milieu transparent.
- Relier la longueur d'onde dans le vide et la longueur d'onde dans le milieu.
- Relier la longueur d'onde dans le vide et la couleur.

Approximation de l'optique géométrique et notion de rayon lumineux.
- Définir le modèle de l'optique géométrique et indiquer ses limites.

Réflexion - Réfraction. Lois de Descartes.
- Interpréter la loi de la réfraction à l'aide du modèle ondulatoire.
- Établir la condition de réflexion totale.
- Utiliser les lois de Descartes.

 

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