CNC 2009 MP Physique I : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Physique I du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2009, filière MP, en 4 heures. Thème : Télescope de type Cassegrain et pouvoir de résolution ; filtre à structure de Rauch.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• Problème I, 1re partie, 1.1 et 1.2 : cours et miroir sphérique. Approximation de l'optique géométrique et conditions de Gauss. Miroir sphérique : foyers, images de deux étoiles proches, taille de l'image et résolution limitée par les pixels d'une caméra CCD.
  À revoir : Optique géométrique et formation des images
• Problème I, 1re partie, 1.3 : étude du télescope Cassegrain. Association de deux miroirs modélisant un télescope du VLT : position de l'image finale, construction, grandissement du secondaire et focale équivalente. Avantage du montage à deux miroirs pour la résolution de la caméra.
  À revoir : Optique géométrique et formation des images
• Problème I, 2e partie : diffraction par une fente. Montage de diffraction à l'infini, principe de Huygens-Fresnel, différence de marche et amplitude diffractée par une fente rectangulaire. Intensité en sinus cardinal et allure de la figure sur l'écran.
  À revoir : Superposition d'ondes lumineuses, trous d'Young et réseau, Modèle scalaire des ondes lumineuses, Fonctions usuelles et lecture des graphes
• Problème I, 3e partie : phénomènes limitant le pouvoir de résolution. Tache de diffraction d'une pupille circulaire, critère de Rayleigh et résolution angulaire du télescope. Limitations d'un télescope terrestre, moyens de s'en affranchir et intérêt des grands diamètres.
  À revoir : Superposition d'ondes lumineuses, trous d'Young et réseau
• Problème I, 4e partie : effet de la turbulence atmosphérique sur la structure d'un front d'onde. Indice de l'air et loi de Gladstone, fluctuations d'indice liées à la température et à la pression. Phase après une zone d'indice perturbé, déformation de la surface d'onde et principe de sa correction.
  À revoir : Modèle scalaire des ondes lumineuses
• Problème II, 1re partie : étude théorique. Filtre actif de Rauch : régime linéaire, comportement asymptotique, théorème de Millman et fonction de transfert passe-bande. Caractère intégrateur ou dérivateur, pulsations de coupure, bande passante, module et argument.
  À revoir : Filtrage linéaire, Amplificateur linéaire intégré, Régime sinusoïdal forcé
• Problème II, 2e partie : analyse de Fourier. Réponse du filtre à un signal sinusoïdal, puis à un créneau dont on donne la série de Fourier. Spectre du signal d'entrée, signal de sortie et utilisation du circuit pour analyser le spectre.
  À revoir : Signaux périodiques et filtrage linéaire, Filtrage linéaire
• Problème II, 3e partie : étude pratique. Montage de visualisation des signaux, démarche pour étudier le comportement en fréquence. Effet de la saturation et limite de linéarité due à la vitesse de balayage de l'amplificateur.
  À revoir : Amplificateur linéaire intégré

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Optique géométrique et formation des images
• Superposition d'ondes lumineuses, trous d'Young et réseau
• Modèle scalaire des ondes lumineuses
• Fonctions usuelles et lecture des graphes
• Filtrage linéaire
• Amplificateur linéaire intégré
• Régime sinusoïdal forcé
• Signaux périodiques et filtrage linéaire

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