CNC 2018 TSI Physique II : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Physique II du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2018, filière TSI. Thème : Propagation et guidage de la lumière dans des milieux matériels.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• Partie I : questions de cours, généralités. Équations de Maxwell, onde plane dans le vide et vecteur de Poynting. Milieu diélectrique à indice complexe : relation de dispersion, champs réels, atténuation de la puissance et indice d'absorption de l'eau.
• Partie II : optimisation d'un trajet, marche de rayons lumineux. Bases de l'optique géométrique. Lois de la réflexion et de la réfraction retrouvées en minimisant une durée de parcours, réflexion totale et dispersion dans le verre.
  À revoir : Optique géométrique et formation des images, Calcul infinitésimal du physicien : dérivées et différentielles
• Partie III.1 : fibre optique à saut d'indice. Condition de guidage, acceptance et ouverture numérique, dispersion intermodale et débit. Rayon de courbure minimal, atténuation en décibels et lecture de la courbe d'atténuation en fonction de la longueur d'onde.
  À revoir : Optique géométrique et formation des images, Équations différentielles linéaires du premier ordre, Fonctions usuelles et lecture des graphes
• Partie III.2 : application, principe d'un capteur de niveau de l'eau. Marche d'un rayon dans un prisme à l'extrémité de deux fibres accolées et détection du niveau par la réflexion totale.
  À revoir : Optique géométrique et formation des images
• Partie III.3 : fibre optique à gradient d'indice. Invariant de la réfraction à travers des couches successives, équation différentielle de la trajectoire, distance radiale maximale et trajectoire sinusoïdale de période spatiale calculée.
  À revoir : Optique géométrique et formation des images, Équations différentielles linéaires du second ordre
• Partie IV : modes d'une fibre, aspect ondulatoire de la transmission. Différence de marche entre deux rayons guidés, condition de propagation et indice de mode, nombre de modes permis par l'ouverture numérique.
  À revoir : Modèle scalaire des ondes lumineuses, Superposition d'ondes lumineuses, trous d'Young et réseau

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Optique géométrique et formation des images
• Calcul infinitésimal du physicien : dérivées et différentielles
• Équations différentielles linéaires du premier ordre
• Fonctions usuelles et lecture des graphes
• Équations différentielles linéaires du second ordre
• Modèle scalaire des ondes lumineuses
• Superposition d'ondes lumineuses, trous d'Young et réseau

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