Prepa HelpCNC 2014 TSI Physique II : sujet en PDF
Sujet de l'épreuve de Physique II du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2014, filière TSI. Thème : Spectromètre à fibre optique : miroirs, fibre, réseau, capteur CCD et blanc d'ordre supérieur.
Ce que traite le sujet, partie par partie
- 1. Miroir sphérique. Foyers et rayon d'un miroir concave, constructions d'images, grandissement et image d'un objet à l'infini.
- 2. Réflexion totale. Lois de Snell-Descartes, angle limite et situations possibles au passage d'un milieu plus réfringent à un milieu moins réfringent.
- 3. Fibre optique. Guidage dans une fibre à saut d'indice : condition de réflexion totale, cône d'acceptance, ouverture numérique, trajet des rayons et élimination des modes de gaine.
- 4. Étude d'un réseau par réflexion. Différence de marche entre traits consécutifs, relation du réseau, ordre maximal, angles de diffraction du visible et position du capteur dans le spectromètre.
- 5.1. Principe d'un capteur CCD. Photodiode polarisée en inverse : résistance limite, schéma équivalent, équation du premier ordre, gain statique, réponse harmonique, fréquence de coupure et temps d'établissement.
- 5.2. Caractéristiques de la barrette CCD. Taille d'un pixel, gamme spectrale, résolution en longueur d'onde et relation entre longueur d'onde et numéro de pixel.
- 6. Spectre du blanc d'ordre supérieur. Michelson réglé en coin d'air : différence de marche, interfrange, mesure de l'angle, franges en lumière blanche, blanc d'ordre supérieur et cannelures relevées au spectromètre.
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
- Filtrage linéaire
- Régimes transitoires
- Équations différentielles linéaires du premier ordre
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