CNC 2019 MP Physique II : sujet en PDF
Sujet de l'épreuve de Physique II du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2019, filière MP. Thème : Interférences de la lumière et des particules : fentes de Young et ondes de matière.
Ce que traite le sujet, partie par partie
- Partie 1 : interférence de deux ondes lumineuses. Addition de deux ondes, intensité résultante et contraste, conditions de cohérence, longueur de cohérence. Fentes de Young : rôle de la diffraction et interfrange.
- Partie 2, 1. Observations. Photons envoyés un à un sur des fentes de Young : caractère aléatoire des impacts, figure obtenue après une longue durée, lien entre le carré du champ et la probabilité. Nombre de photons émis par un laser.
- Partie 2, 2.1. Dualité onde-corpuscule. Relation de de Broglie, énergie et vitesse caractéristiques de l'atome d'hydrogène par analyse dimensionnelle, expérience de Davisson et Germer.
- Partie 2, 2.2. Interférences atomiques. Atomes de néon refroidis tombant sur des fentes de Young : équipartition, longueur d'onde de de Broglie selon la température, interfrange mesuré avec son incertitude et comparaison à la chute libre.
- Partie 2, 2.3. Interférences de grosses particules. Molécules de fullerène diffractées par un réseau : longueur d'onde et sa dispersion, analogue de la longueur de cohérence, rôle du sélecteur de vitesse et des fentes, interfrange et lecture des figures expérimentales.
- Partie 2, 2.4. Aspect probabiliste des interférences quantiques. Fonction d'onde, normalisation et principe de superposition. Probabilité de détection par deux chemins indiscernables, allure en fonction du déphasage et modulation par la diffraction.
Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet
- Superposition d'ondes lumineuses, trous d'Young et réseau
- Modèle scalaire des ondes lumineuses
- Grandeurs, unités, analyse dimensionnelle et ordres de grandeur
- Mesures et incertitudes
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