Mines-Ponts 2025 MP Physique 2 : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Physique 2 du Concours commun Mines-Ponts, France, session 2025, filière MP, en 3 heures. Thème : Mesure et caractérisation du champ de pesanteur : marées et gravimètre à atomes froids.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• Partie I : mesure de la variation temporelle de g, référentiels et champ de gravitation. Lecture des trois temps caractéristiques d'un enregistrement des variations de g sur un mois, référentiels de Copernic et géocentrique, théorème de Gauss gravitationnel et champ d'un astre à symétrie sphérique, périodes de rotation de la Terre, de la Lune et du Soleil.
  À revoir : Fonctions usuelles et lecture des graphes
• Partie I (suite) : terme de marée. Décomposition de la pesanteur en attraction terrestre, terme d'entraînement et terme différentiel dû à un astre, développement au premier ordre en R_T/d, variations dues à la Lune et au Soleil et allure de la variation de g sur un mois comparée aux mesures.
• Partie II : gravimètre à atomes froids, description classique. Atomes de rubidium refroidis, impulsion d'un photon et impulsion thermique, séparation et recombinaison des paquets d'onde par trois impulsions laser, distances parcourues dans chaque étape et énergie potentielle de pesanteur.
• Partie II (suite) : traitement quantique et déphasage. Équation de Schrödinger stationnaire, approximation semi-classique à l'ordre 1 en h barre et longueur d'onde de de Broglie, déphasage entre les deux chemins proportionnel à g, signal de fluorescence, précision requise sur la phase et légitimité de l'approximation.

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Fonctions usuelles et lecture des graphes

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