CCINP 2022 MP Physique : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Physique du Concours Commun INP (CCINP), France, session 2022, filière MP, en 4 heures. Thème : Rayonnement dipolaire, résonance de l'électron et déplacement de Lamb.

Ce que traite le sujet, partie par partie

• Partie I : rayonnement par un dipôle oscillant. Champ dans la zone de rayonnement, vecteur de Poynting, flux à travers une sphère et puissance de Larmor rayonnée par l'électron.
• Partie II : mise en évidence d'une résonance de puissance. Réaction de rayonnement, équation du mouvement de l'électron élastiquement lié, pulsation propre obtenue par le théorème de Gauss et courbe de résonance de la puissance rayonnée.
• Partie III : étude de la résonance. En Python, tracé de la courbe de résonance et recherche des pulsations de coupure par dichotomie puis par la méthode de Newton.
• Partie IV : déplacement de Lamb des niveaux d'énergie de l'électron dans l'atome d'hydrogène. Fluctuations quantiques du champ électromagnétique, fluctuation de la vitesse et de l'énergie cinétique de l'électron, estimation du décalage du niveau 2s, raie du spectre de Lyman, structure fine et effet Zeeman, analyse de l'expérience historique de 1947, puis durée de désexcitation dans le modèle de Bohr.

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Régime sinusoïdal forcé
• Bases de Python : expressions, types, instructions, fonctions
• Suites récurrentes
• Grandeurs, unités, analyse dimensionnelle et ordres de grandeur

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