e3a-Polytech 2024 MP Physique-chimie : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Physique-chimie du Concours e3a-Polytech, France, session 2024, filière MP, en 4 heures. Thème : Interaction entre champ électromagnétique et matière, cinétique et thermodynamique d'une isomérisation.

Lire le sujet 8 pages · sujet sans corrigé, reproduit sans retouche−+Télécharger le PDF (2,1 Mo)

Ce que traite le sujet, partie par partie

• Problème 1, partie I : généralités sur les ondes électromagnétiques dans le vide. Équations de Maxwell, équation de d'Alembert, onde plane progressive monochromatique, relation de dispersion, vecteur de Poynting et densité d'énergie moyenne.
• Problème 1, partie II : modèle de Bohr de l'atome d'hydrogène. Quantification du moment cinétique, mouvement circulaire uniforme, rayon de Bohr, niveaux d'énergie, longueurs d'onde absorbées dans le visible et énergie d'ionisation.
  À revoir : Description et paramétrage du mouvement d'un point
• Problème 1, partie III : pression de radiation. Réflexion d'une onde sur un conducteur parfait, champs réfléchis, courant surfacique et force de Laplace, pression de radiation, puis même résultat retrouvé avec un modèle corpusculaire de photons.
• Problème 1, partie IV : notion de force pondéromotrice. Électron dans un champ électrique oscillant, réponse en régime sinusoïdal forcé, champ d'amplitude non uniforme, force moyenne qui en résulte et ordre de grandeur pour l'accélération d'électrons par laser.
• Problème 2 : cinétique et thermodynamique d'une isomérisation. Réaction d'ordre 1 dans les deux sens : équation différentielle et solution, suivi par spectrophotométrie, régression linéaire et incertitudes par une méthode de Monte-Carlo en Python, puis constante d'équilibre et constantes de vitesse.
  À revoir : Équations différentielles linéaires du premier ordre, Mesures et incertitudes, Bases de Python : expressions, types, instructions, fonctions, Second principe : enthalpie libre, potentiel chimique et équilibre chimique

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Description et paramétrage du mouvement d'un point
• Équations différentielles linéaires du premier ordre
• Mesures et incertitudes
• Bases de Python : expressions, types, instructions, fonctions
• Second principe : enthalpie libre, potentiel chimique et équilibre chimique

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