Centrale 2026 PC Physique 2 : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Physique 2 du Concours Centrale-Supélec, France, session 2026, filière PC, en 4 heures. Thème : Un bref aperçu des instruments du télescope spatial James Webb : réseau à échelette, absorption IR d'une molécule et refroidissement.

Lire le sujet 12 pages · sujet sans corrigé, reproduit sans retouche−+Télécharger le PDF (5,2 Mo)

Ce que traite le sujet, partie par partie

• Partie A : spectrométrie par un réseau à échelette. Différence de marche et déphasage pour deux puis N miroirs, intensité normalisée, position et largeur des pics principaux, pouvoir de résolution. Recouvrement des ordres et choix de l'ordre selon les filtres, prise en compte de la diffraction par chaque miroir, puis intérêt du réseau à échelette pour amener le maximum de diffraction sur l'ordre utile.
  À revoir : Superposition d'ondes lumineuses, trous d'Young et réseau, Modèle scalaire des ondes lumineuses
• Partie B : absorption IR d'une molécule diatomique. Oscillateur masse-ressort et masse réduite d'une molécule diatomique, constante de raideur de la liaison CO, potentiel de Morse. Approche quantique : équation de Schrödinger pour un puits approché constant par morceaux, états stationnaires, quantification par une résolution graphique et largeur du puits compatible avec la transition observée.
  À revoir : Équations différentielles linéaires du second ordre
• Partie C (I) : refroidissement passif par rayonnement. Puissance solaire reçue par le télescope, bilan d'énergie du côté froid donnant une équation dT/dt + aT^4 = b, température limite et temps caractéristique par analyse dimensionnelle, résolution par la méthode d'Euler en Python et comparaison aux mesures.
  À revoir : Équations différentielles linéaires du premier ordre, Grandeurs, unités, analyse dimensionnelle et ordres de grandeur, Bases de Python : expressions, types, instructions, fonctions
• Partie C (II) : refroidissement thermo-acoustique. Ondes acoustiques stationnaires dans une enceinte fermée : équations linéarisées, célérité, quantification des modes, surtempérature déduite de la loi de Laplace. Cycle d'une particule de fluide le long d'une plaque à gradient de température : diagramme de Clapeyron, condition de fonctionnement en réfrigérateur, travail et efficacité comparée à celle de Carnot.

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Superposition d'ondes lumineuses, trous d'Young et réseau
• Modèle scalaire des ondes lumineuses
• Équations différentielles linéaires du second ordre
• Équations différentielles linéaires du premier ordre
• Grandeurs, unités, analyse dimensionnelle et ordres de grandeur
• Bases de Python : expressions, types, instructions, fonctions

Chaque chapitre a son cours, ses méthodes, ses pièges et des exercices corrigés. L'essai gratuit donne accès aux chapitres offerts de ta filière.