Prepa HelpCNC 2014 MP Physique II : sujet en PDF
Sujet de l'épreuve de Physique II du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2014, filière MP, en 4 heures. Thème : Spectromètre à fibre optique : miroir sphérique, guidage, réseau, capteur CCD et spectre cannelé.
Ce que traite le sujet, partie par partie
- 1. Miroir sphérique. Foyers, relation de conjugaison et rayon d'un miroir concave, constructions d'images et grandissement, image d'un objet à l'infini.
- 2. Réflexion totale. Lois de Snell-Descartes, situations possibles à une interface et angle limite de réflexion totale, avec application numérique.
- 3. Fibre optique. Fibre à saut d'indice : cône d'acceptance, ouverture numérique, modes de gaine et leur élimination. Atténuation en décibels et rayon de courbure minimal.
- 4. Étude d'un réseau par réflexion. Différence de marche entre traits consécutifs, formule du réseau, angles de diffraction des extrêmes du visible. Disposition des miroirs et du capteur CCD dans le spectromètre.
- 5. Capteur CCD. Photodiode polarisée en inverse et limite sur la résistance, réponse fréquentielle du premier ordre et fréquence de coupure. Caractéristiques de la barrette : taille d'un pixel, résolution et relation entre longueur d'onde et numéro de pixel.
- 6. Spectre du blanc d'ordre supérieur. Michelson en coin d'air : différence de marche, interfrange et mesure de l'angle. Franges en lumière blanche, blanc d'ordre supérieur, cannelures relevées au spectromètre et calcul des longueurs d'onde absentes.
Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet
- Optique géométrique et formation des images
- Équations différentielles linéaires du premier ordre
- Superposition d'ondes lumineuses, trous d'Young et réseau
- Filtrage linéaire
- Circuits électriques dans l'ARQS
- Interféromètre de Michelson
- Modèle scalaire des ondes lumineuses
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