CCINP 2020 MP Physique : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Physique du Concours Commun INP (CCINP), France, session 2020, filière MP, en 4 heures. Thème : De l'expérience de Michelson et Morley à l'effet Sagnac et au gyromètre à fibre.

Ce que traite le sujet, partie par partie

• Partie I : l'expérience de Michelson et Morley (1887). Interféromètre de Michelson dans l'hypothèse de l'éther : différence des durées de parcours, variation de l'ordre d'interférence quand on tourne le dispositif, décalage des franges en coin d'air, référentiel héliocentrique et lois de Kepler pour la vitesse de la Terre, vitesse d'éther minimale détectable.
• Partie II : électromagnétisme et relativité. Transformation galiléenne des champs électrique et magnétique, exemple d'un fil chargé en mouvement avec les théorèmes de Gauss et d'Ampère, puis lois de transformation de la relativité restreinte et densité linéique de charge vue dans chaque référentiel.
• Partie III : l'expérience de Michelson, Gale et Pearson (1924). Mesure de l'effet Sagnac à l'échelle de la Terre : référentiel géocentrique, vent d'éther, différence de durée entre les deux sens de parcours et ordre d'interférence en fonction de la latitude.
• Partie IV : le gyromètre à fibre. Interféromètre de Sagnac à fibre optique : déphasage en fonction de la rotation, modulation de phase, analyse harmonique avec les fonctions de Bessel, démodulation par une cellule RC et simulation numérique du filtrage en Python par les méthodes d'Euler et de Runge-Kutta.

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Interféromètre de Michelson
• Modèle scalaire des ondes lumineuses
• Signaux périodiques et filtrage linéaire
• Régimes transitoires
• Bases de Python : expressions, types, instructions, fonctions

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