Programme de colle S4 : lundi 08 - vend 12 oct.

Mécaflu chap.2 : Cinématique des fluides (Cours uniquement)

- cours pas terminé, traité jusqu'au 4.2 inclus
- tester étudiants sur explication des deux points de vue Lagrangien et Eulérien, mais pas au programme d'expliciter les liens mathématiques entre les deux points de vue (je l'ai fait, mais ne pas insister)
- tester étudiants sur expression opérateur (v.grad) en cartésien
- tester étudiants sur compréhension de la définition de la dérivée particulaire (i.e. sur sa signification physique) : on pense lagrangien mais on écrit en eulérien
- demander à un étudiant de démontrer expression de dérivée particulaire à partir de la définition
- interprétation des deux termes de la dérivée particulaire (nom des termes et analogie)
- Propriétés écoulement stationnaire à tester : intégral et local (pas forcément démo)
- idem pour écoulement fluide incompressible (attention : écoulement incompressible de gaz pas encore vu)

Diffusion thermique (Cours et exos)

- ne pas hésiter à travailler en coordonnées cylindriques et sphériques, nous avons investi du temps sur ces situations

Diffusion particulaire (Cours et exos)

Opérateurs analyse vectoriel (Cours)

- Vérifier que grad, div, laplacien, (v.grad) sont connus en cartésien

Programme de colle S3 : lundi 01 - vend 05 oct.

Diffusion thermique (Cours uniquement)

- le cours n'est pas terminé, traité jusqu'au 5.1 inclus (pas les exemples de résistances en série ou //)
- un étudiant doit tomber sur démo équation chaleur dans cas unidim unidir cartésien
- un autre doit faire un bilan en présence d'effet Joule pour trouver la loi conservation en présence terme source dans cas unidim unidir cartésien (expression Relec connue par analogie avec Rthermique)
- un autre doit démontrer la loi d'ohm thermique dans cas unidir unidim cartésien, en repartant de équation chaleur, et au passage démontrer l'expression Rth = L/S*lambda

Diffusion particulaire (Cours et exos)

- TD sera fait mercredi, mais exos possibles en guidant bien
- tester : distinction diffusion/convection; cause et csq de la diffusion; exemples concrets; déf densité volumique, flux, flux surfacique

Statique en réf non galiléen (Cours et exos)

- cas vase en rotation à demander à au moins un étudiant

Opérateurs analyse vectoriel (Cours)

- Vérifier que grad, div, laplacien sont connus en cartésien

Statique des fluides
- pour compléter la colle si besoin, plutôt Archimède, mais priorité au programme ci-dessus

Programme colle S2 : lundi 24 - vend 28 sept

Statique en référentiel non-galiléen  (Cours et exos)

- forcément poser en question de cours les deux cas traités en cours et au programme

 chap intro : débit et loi de conservation (Cours uniquement)
- concepts introduits sur le transport de masse
- définition débit et vecteur débit surfacique (avec schéma)
- attention, je définis j à partir du débit, et je démontre la relation avec v (pas l'inverse)
- distinction eulérien / lagrangien pas encore vue
- équation intégrale et locale de conservation de la masse : savoir démontrer la locale à partir de l'application de l'intégrale à une tranche élémentaire en géom unidir et unidim
- Th flux-divergence à connaître (mais équ locale à démontrer plutôt avec méthode ci-dessus)
- je n'ai pas encore démontré l'équation intégrale de conservation de la masse pour un système ouvert à partir d'un système fermé : sera vu plus tard dans chapitre "bilans macros"

+ même programme de colle que la semaine passée (avec poussée d'Archimède cette fois-ci)

 

Programme de colle S1 : lundi 17 - vend 21 septembre

Meca point et solide : chap.1, 2 et 3 (Cours et exos) + annexe syst coordonnées

- le programme de PC est copié à la fin des polys de cours
- ne pas hésiter à poser en colle des exos traités en cours et en TD
- éviter les exos trop calculatoires sur Coriolis (pas dans l'esprit de la filière)
- vitesse et accélération d'entraînement : avec point coïncident conformément au programme (je demande aux étudiants de connaître la force centrifugre par coeur quand même)
- compte-tenu du programme, éviter les 'vieux' exos de méca du solide de PC, rester proche de la situation étudiée en cours (véhicule à roue)
- attention : Th Koenig ne sont pas au programme, ni le réf barycentrique
- marées (en analyse de doc), pas encore traitées
- vérifier que étudiants maîtrisent les systèmes de coordonnées : dessin, distinction composante/coordonnée, expression déplacement élémentaire, surface élémentaire et volume élémentaire

Mecaflu : révisions statique des fluides  (Cours uniquement)

- démo RFS, démo P(z) cas liquide et atmo isoT
- Archimède pas revu, hors pgm de colle
- réf non galiléen non traité pour le moment (en statique des fluides)

Révisions de méca PCSI

- essentiellement pour traiter les exos de 2e année (méca point et solide)
- étude spécifique CFCC (planète, satellite) à éviter, nous n'avons pas révisé cette partie, donc notions de cours pas par cœur en tête
- qq notions de cours sur notations différentielles et opérateurs d'analyse vectorielle en début de ce chap de révision (interprétation phys de div() et rot() pas encore vue, mais grad() oui)

Programme de colle S22 : lundi 26 - vend 30 mars

Laser (Cours)
- milieu amplificateur
- Wien
- oscillateur optique (pas de longs calculs à mener au programme, descriptif)
- faisceau gaussien et effet lentille CV dans deux cas particuliers : minimiser le waist (lecture dvd p.e.), ou minimiser la divergence angulaire (laser Terre-Lune p.e.)

MecaQ : chap.1 et 2 (Cours)
- essentiellement 1D
- Fonction d'onde, superposition, analyse manip fentes Young
- Equation Schrödinger (pas à connaître par coeur)
- états stationnaires = ondes planes pour particule libre, relations Planck-Einstein et de Broglie, relation dispersion reliée à expression classique Ec
- paquet d'onde pour décrire particule, vitesse groupe = vitesse particule
- lien pté Fourier avec Heisenberg spatial (temporel pas au pgm)
- courant proba : expression et analogie avec formule transport convectif
- chap.2 : seulement puits infini, calcul niveaux énergie états stationnaires est au programme, analogie (et différences) avec corde vibrante aussi
- puits fini par encore traité

Ondes tout chapitre, essentiellement le chap.5 Interfaces (Exos)
- En EMism, les CLimites doivent être données

Programme de colle S21 : lundi 19 - vend 23 mars

Ondes tout chapitre, essentiellement le chap.5 Interfaces

- incidence normale
- En EMism, les CLimites doivent être données

Laser (Cours)
- jusqu'au 3.2 inclus : milieu amplificateur et oscillateur de Wien
- analogie laser avec Wien n'a pas encore été faite

Programme de colle S20 : lundi 12 - vend 16 mars

Ondes chap.1 à 4 (Cours et exercice)

- insister sur situations où équation d'onde n'est pas d'Alembert
- pas prioritaire d'établir les équations de couplage et l'équation d'onde : les donner et en tirer les conséquences physiques. L'établissement des ces équations peut être rejeté en fin d'exo
- dispersion, absorption, vitesse phase et groupe, interprétation physique, raisonnements énergétiques associés
- ondes évanescentes (stationnaires atténuées), ondes progressives atténuées
- NB : la distinction atténuation / absorption ne semble pas être au pgm (j'en ai parlé)
- cas du cours : plasma, conducteur à BF (<<1e14) effet de peau (peuvent être redonnés bien-sûr)
- attention : en PC le modèle du conducteur parfait n'est pas au pgm
- Réflexion et transmission à interfaces pas encore traité

Programme de colle S19 : lundi 05 - vend 09 mars

Ondes chap.3 : OEM dans le vide (Cours et exos)

Demander à au moins un étudiant :
- démo structure OEM dans vide (trièdre, rapport des normes et relation dispersion)
- aspects énergétiques OPPH pour aboutir à relation Poynting et uem : interprétation physique + relier une valeur numérique de puissance surfacique à l'amplitude du champ E + la relier à un débit de photons
- analyse d'une lumière totalement polarisée (cours + manips prof) :
  - capacités d'ordre expérimentales, pas d'exigences sur le formalisme math associé
  - connaître les 3 types de polarisation : rect, elliptique, circ (+ lumière naturelle)
  - effet d'un polariseur (utilisation en analyseur)
  - lame 1/2 onde pour modifier orientation pola rectiligne
  - lame 1/4 onde pour passer de rect à circ et inversement (config à 45°)

Ondes chap.2 : ondes sonores dans fluides (Cours et exos)

Ondes chap.1 : ondes de d'Alembert (Cours et exos)

- exos : attention, rien n'a encore été fait sur réflexion-transmission, ou sur impédance. Pourquoi pas en exo, mais partir du principe que les étudiants sont vierges sur ce sujet pour le moment

Programme de colle S18 : lundi 26 fév - vend 02 mars

Ondes chap.2 : ondes sonores dans fluides (Cours uniquement)

- Traité jusqu'au 1.4 (d'Alembert) uniquement. La suite est HPgm
- Au moins un des étudiants doit tomber sur démo d'Alembert 1D, après avoir linéarisé les 3 équations. Doit pouvoir être fait sans énoncé
- NB : pour linéariser la déf du coeff de compressibilité (déf à partir de V ou rho, peu importe), je demande aux étudiants de faire Taylor-Young sur rho(P) (S est constante) autour de la situation d'équilibre (P0,S0). De nombreuses versions (livres, cours) me semblent physiquement et mathématiquement très contestables sur ce calcul

Ondes chap.1 : ondes de d'Alembert (Cours et exos)

- demander à un étudiant démo éq d'Alembert dans cas corde vibrante : calcul doit pouvoir être fait sans énoncé
- demander à un étudiant démo ondes sonores dans solide (modèle continu tout de suite, pas de passage micro->macro et d'approximation continue "en cours de route")
- demander à un étudiant de retrouver ordre de grandeur du module d'Young à partir du modèle microscopique des chaînes d'atomes liés par des ressorts, l'ordre de grandeur des interactions atomiques étant connu
- exos : attention, rien n'a encore été fait sur réflexion-transmission, ou sur impédance. Pourquoi pas en exo, mais partir du principe que les étudiants sont vierges sur ce sujet pour le moment

Optique Ondulatoire : Michelson et Diffraction (exos)

- pas obligatoire + forcément après une partie conséquente sur chap.1 et 2 des ondes (cf. ci-dessus)

 

Programme de colle S17 : lundi 05 - vend 09 fév

Ondes chap.1 : ondes de d'Alembert (Cours uniquement)

- demander à un étudiant démo éq d'Alembert dans cas corde vibrante : calcul doit pouvoir être fait sans énoncé
- NB : je fais ici le choix de ne pas faire apparaître les équations de couplage, je n'introduit donc pas la "projection verticale de la tension du brin de droite sur la brin de gauche" : sera fait en TD
- d'Alembert par coeur (1D seulement pour l'instant, pas laplacien), expression célérité par coeur
- savoir que phénomène décrit est forcément réversible
- savoir que célérité ondes méca varie comme raideur/inertie

Optique ondul chap.4 : Michelson (Cours et exos)

- lame d'air et coin d'air
- attention en coin d'air :
  -- pas de démo de la zone de localisation des franges en source étendue ("autour du coin")
  -- démo ddm en disant que localement assimilable à une lame d'air (d'épaisseur variable)
- spectrométrie de Fourier (cas du doublet traité)
- spectre cannelé en lumière blanche

Optique ondul chap.5 : Diffraction de Fourier (Cours et exos)

- programme PC à la fin du poly (uniquement situation Fraunhofer et OPPH)
- uniquement objets 1D, mais objets 2D possibles (mais pas de "mélange" horizontal / vertical")
- en gros, calculs uniquement dans le cas de la mire sinus, et généralisation dans le cas d'autres objets diffractants (donner l'allure des spectres spatiaux - si nécessaire - dans ces autres cas, aucune TFourier à connaître)
- vérifier que écriture math OPPH est ok, notion de vecteur d'onde
- pas d'objets de phase, ou alors de manière qualitative (lors d'un filtrage par exemple)
- Important, essentiel :
  -- bien savoir relier un angle diffraction à une fréquence spatiale de l'objet
  -- dans le plan de Fourier, bien savoir relier une position à une fréquence spatiale
  -- éclairement dans plan Fourier lié au module au carré des coeff de la décompo Fourier cpx du coeff transmission de l'objet diffractant
  -- ne pas confondre les trois périodicités de ce chapitre : temporelle et spatiale d'une OPPH, et spatiale pour l'objet
- comprendre le rôle de chaque élément d'un montage de filtrage spatial (ne pas trop insister sur la formation de l'objet ponctuel en lumière blanche)
- NB : je n'ai travaillé qu'avec de la lumière blanche, pas avec un laser. Si laser, expliquer que équivalent à une source à l'infini, et faisceau à considérer ici comme une OPPH