Énoncé(s) donné(s)
Premier exercice : Mécanique
On considère le dispositif suivant, pour lequel une masse M est accrochée à un ressort et repose sur un support en forme de demi-cercle de rayon a. On considère la longueur à vide du ressort négligeable devant sa longueur lors de l'expérience.
1. Déterminer OM et Fr (force de rappel exercée par le ressort sur la masse) en fonction de a et de α.
2. a) Déterminer la puissance des forces s’exerçant sur la masse.
b) En déduire l’équation du mouvement grâce au théorème de la puissance cinétique.
3. a) Retrouver cette équation par le principe fondamental de la dynamique.
b) Pour un petit angle, linéariser l’équation et l’interpréter physiquement.
Deuxième exercice : optique
On considère un Michelson en lame d’air d’épaisseur d éclairé par une source monochromatique. On utilise une lentille de projection et un écran.
1. Effectuer un schéma du Michelson et expliquer ce que l’on peut modifier expérimentalement.
2. Effectuer le tracé réel de deux rayons interférant en un point M de l’écran.
3. Calculer la différence de marche entre ces deux rayons.
4. Quelle est la figure d’interférence ?
On suppose que l'ordre d'interférence au centre est un entier.
Quelle est la distance de l’axe optique au premier anneau sombre ?
5. On insère une lame d’épaisseur e et d’indice n parallèlement à un des deux miroirs. On observe que 18 franges ont défilé au centre. Donner une expression de e.
6. On utilise une nouvelle source possédant deux longueurs d’ondes différentes très proches. On note E0 l’éclairement maximal. Donner une expression de l’éclairement E sur l’écran.
Il restait une question supplémentaire dont je ne me rappelle plus.
Indication(s) fournie(s) par l'examinateur pendant l'épreuve
N.C.
Commentaires divers
N.C.
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