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| Concours 2024 |
- Composition de Physique
Conversion d'énergie solaire :
Les ondes d'Alfvén : équations de base ; équation d'induction ; équation de la quantité de mouvement et paramètres sans dimension ; ondes d'Alfvén
Puissance rayonnée
par le Soleil : chauffage dans l'atmosphère solaire ; énergie solaire reçue à la surface de la Terre
Étude d'une installation photovoltaïque : schéma électrique équivalent d'une cellule photovoltaïque ; transformateur élévateur (dimensionnement du transformateur en absence de pertes ; étude simplifiée des pertes dans le transformateur
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2024_A_Enonce.pdf
Corrigé :
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- Composition de Chimie
La ruée vers l'or : un métal pour la catalyse de demain ?
Les nanoparticules d'or en catalyse hétérogène : synthèse de
nanoparticules d'or à température ambiante basée sur la réduction des ions citrate : oxydation du monoxyde de carbone au contact de particules d'or<
Utilisation d'alliages or-étain
Utilisation de l'or en catalyse homogène : coordination siplifiée d'un alcène avec Au+ et conséquences sur la réactivité des composés insaturés ; étude de l'hydroamination du 1,1-diméthylallène catalysée par un complexe de l'or ; application à la synthèse totale de la (-)-épimyrtine
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2024_B_Enonce.pdf
Corrigé :
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- Problème de Physique
Les tourbillons classiques et quantiques :
Tourbillons visqueux : équations du mouvement ;
tourbillon de Burgers
Mouvement d'un tube de vorticité dans un fluide parfait : analogie magnétostatique et tourbillon de Rankine ; champ de pression et surface libre ; dynamique d'un tube de vorticité
Mouvement auto-induit d'une ligne de vorticité : anneau de vorticité ; ondes de Kelvin
Visualisation des tourbillons avec des particules : balle de tennis de table dans un fluide tournant ; lien entre trajectoire de particules et isobares de l'écoulement
Les tourbillons quantiques dans l'hélium II
: obtention d'hélium II dans un réservoir ; génération de particules dans l'hélium II ; visualisation des tourbillons quantiques dans l'hélium II ; une apporche simplifiée de la description quantique des superfluides à T = 0 K
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2024_C_Enonce.pdf
Corrigé :
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| Concours 2023 |
- Composition de Physique
Gradients d'indice : du phénomène de mirage aux applications modernes :
Préliminaire
Propagation d'une onde dans un milieu inhomogène : marche d'un rayon lumineux à travers un milieu stratifié ; transposition dans le domaine des ondes acoustiques ; équation eikonale (électromagnétisme dans un milieu diélectrique ; des équations de Maxwell à l'équation eikonale ; loi fondamentale de l'optique géométrique)
Exploitation interférométrique du gradient d'indice optique induit dans l'air par une plaque chauffée : considérations thermodynamiques ; détermination du gradient de température dans l'air au voisinage immédiat de la plaque chauffée ; résultat de la mesure du coefficient d'échange h
Mirages gravitationnels : déviation newtonienne de la lumière
; microlentille gravitationnelle (équation des lentilles ; images multiples et amplification ; microlentilles dans notre galaxie
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2023_A_Enonce.pdf
Corrigé : https://nc.agregation-physique.org/index.php/s/XzZWHcEfQjWwD8f?dir=undefined&path=%2F2023&openfile=116278
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| Concours 2022 |
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| Concours 2021 |
- Composition de Physique
La forme de la Terre :
Vision d'une Terre sphérique : Platon et la Terre sphérique ; Strabon et la courbure de la Terre ; Ératosthène et la mesure du rayon de la Terre
Attraction gravitationnelle de la Terre et le poids : champ gravitationnel créé par une Terre sphérique homogène ; non uniformité du poids à la surface de la Terre ; mesures de Richer
Vision d'une Terre ellipsoïdale : hypothèse de Huygens ; raisonnement (simplifié) de Newton
Définition du géoïde : couverture du satellite Jason ; principe de l'altimétrie radio ; correction dues à la propagation de l'onde radio dans l'atmosphère
Gravimétrie : principe d'un gravimètre absolu interférométrique ; anomalies gravimétriques ; principe d'un gravimètre relatif supraconducteur
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2021_A_Enonce.pdf
Corrigé : https://nc.agregation-physique.org/index.php/s/XzZWHcEfQjWwD8f?path=%2F2021
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- Problème de Physique
Ondes non linéaires de déplétion et d'élévation :
Ondes à la surface libre d'un liquide : relation de dispersion des ondes de surface
Vitesse de groupe et propagation de l'énergie : notion de vitesse de groupe ; propagation de l'énergie
Étude expérimentale de la vitesse de phase : mesure de l'amplitude des ondes de surface ; principe d'un capteur inductif ; mesure de vitesse de phase
Couplage entre effets dispersifs et effets non-linéaires : ondes de surface et équation de Korteweg-de Vries ; intermède (un peu de mécanique du point matériel) ; l'onde solitaire de Kortewegde Vries ; ondes solitaires de déplétion et d'élévation : effets dissipatifs
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2021_C_Enonce.pdf
Corrigé : https://nc.agregation-physique.org/index.php/s/XzZWHcEfQjWwD8f?path=%2F2021
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| Concours 2020 |
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| Concours 2019 |
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- Composition de Chimie
Les complexes du fer :
Étude de complexes colorés en solution aqueuse par spectroscopie visible : détermination de la constante de formation de l'ion [Fe(SCN)(H2O)5]2+ ; détermination d'un coefficient de partage
Étude de complexes du fer avec les ions cyanure : structure électronique du complexe [Fe(CN)6]4- ; potentiométrie (étude d'un sel mixte KxZny(Fe(CN)6)z ; influence de la précipitation du sel mixte sur les propriétés rédox du couple [Fe(CN)6]3- / [Fe(CN)6]4-
Transition de spin
Les complexes du fer en chimie organique : synthèse d'un sidérophore (la danoxamine) ; catalyse de réactions organiques par les complexes du fer
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2019_B_Enonce.pdf
Corrigé : https://nc.agregation-physique.org/index.php/s/XzZWHcEfQjWwD8f?path=%2F2019
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- Problème de Physique
Micromagnétisme :
Magnétisme dans la matière aimantée
Aspects énergétiques et systèmes à aimantation uniforme : introduction ; aspects énergétiques ; longueurs caractéristiques ; application du magnétisme aux disques durs magnétiques (écriture d'une information ; lecture ; stabilité thermique)
Statique des textures magnétiques : parois de domaines magnétiques (structure et énergie d'une paroi de domaine magnétique ; contribution du champ démagnétisant) ; domaines magnétiques ; nucléation du retournement d'aimantation
Dynamique de l'aimantation : introduction ; dynamique des parois magnétiques en l'absence de désordre (approche qualitative ; approche quantitative) ; contribution du désordre à la dynamique des parois
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2019_C_Enonce.pdf
Corrigé : https://nc.agregation-physique.org/index.php/s/XzZWHcEfQjWwD8f?path=%2F2019
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| Concours 2018 |
- Composition de Physique
Interactions dans le système solaire :
Première approche de quelques aspects de la physique du système solaire :
Mouvement d'une planète :
préliminaires (référentiel utilisé ; champ de gravitation créé par le Soleil ; modèle simplifié du mouvement d'une planète) ; autour de la notion de référentiel galiléen : passage d'un référentiel à un autre, composition des mouvements ; cas d'un référentiel en translation accéléré par gravité
"Fonctionnement" d'une étoile : température typique d'une étoile ; luminosité typique d'une étoile
Etude du système solaire primordial :
Structure verticale du disque primordial
Structure radiale du disque, profil de température : bilan de masse ; bilan de moment cinétique ; bilan thermique, modèle du disque plat massif
Absorption du rayonnement stellaire par le disque
Planètes : migration et résonances :
Interaction disque-planète : déviation d'un corps au voisinage d'une planète ; couple exercé par la masse-test sur la planète
Migration d'une planète
Résonances dans le système solaire
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2018_A_Enonce.pdf
Corrigé : https://nc.agregation-physique.org/index.php/s/XzZWHcEfQjWwD8f?path=%2F2018
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- Problème de Physique
Adsorption de molécules de cristaux liquides sur des surfaces métalliques :
Reconstruction de la surface Au(111) : description ; le modèle de Frenkel-Kontorova
Interactions de Van der Waals : énergie d'ionisation de l'atome d'hydrogène ; potentiel et champ créés par un dipôle électrostatique ; interaction entre deux dipôles rigides et fixes ; interaction entre un dipôle permanent et un aimant induit ; interaction entre deux dipôles induits
Adsorption de molécules de cristaux liquides sur un substrat d'or : observation du réseau des molécules H5T sur Au(111) formé à haute température (réseau α) ; mise en évidence d'un réseau moléculaire coexistant avec le réseau α, formé à température ambiante ; interprétation des structures observées pour les réseaux moléculaires (interactions intermoléculaires entre deux H5T voisins ; rôle du substrat Au(111)) ; thermodynamique du système adsorbé (rôle des interactions entre molécules ; coexistence des réseaux α et β)
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2018_C_Enonce.pdf
Corrigé : https://nc.agregation-physique.org/index.php/s/XzZWHcEfQjWwD8f?path=%2F2018
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| Concours 2017 |
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| Concours 2016 |
- Composition de Physique
Lumière, polarisation et magnétochiralité :
Polarisation de la lumière : préliminaire, onde électromagnétique polarisée dans le vide
Polarisation rotatoire et activité optique : passage d'onde polarisée par un milieu à indice, théorie cinématique de Fresnel, expérience de polarimétrie avec du limonène
Biréfringence circulaire naturelle d'un milieu chiral : équation d'onde, indices et biréfringence circulaire naturelle dans le visible, cas d'un milieu chiral de type (D)
L'effet de magnétochiralité :
théorème de Larmor ; indices d'un milieu chiral en champ magnétique ; termes d'activité optique : terme magnétochiral ; ordres de grandeur pour le limonène
Comment détecter l'effet de magnétochiralité ? (réalisation du champ magnétique ; interféromètre de Mach-Zehnder ; évaluation d'une méthode interférométrique passive ; évaluation d'une méthode interférométrique active)
Equation constitutive d'un milieu chiral
Approche documentaire : photons uniques
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2016_A_Enonce.pdf
Corrigé : https://nc.agregation-physique.org/index.php/s/XzZWHcEfQjWwD8f?path=%2F2016
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- Problème de Physique
Méthodes variationnelles et symétries :
Introduction aux méthodes variationnelles : principe de Fermat et applications ; méthodes variationnelles en mécanique (équation d'Euler-Lagrange, exemples de lois de conservation, couplage d'une charge à un champ électromagnétique)
Electromagnétisme et méthodes variationnelles : capacité d'un condensateur cylindrique (estimation de l'énergie électrostatique par une méthode variationnelle, calcul exact de la capacité) ; forme variationnelle de l'électromagnétisme (équations de Maxwell, équations de Poisson ; Lagrangien de Schwarzschild et équations de Maxwell)
Symétrie de jauge en mécanique quantique : changement de jauge en mécanique quantique, courants persistants dans un anneau mésoscopique (résolution de l'équation de Schrödinger, changement de jauge, courants persistants)
Brisure spontanée de symétrie : analogie mécanique ; développement de Landau
Théorie de Ginzburg-Landau de la supraconductivité : généralités ; l'approche de London et London ; thermodynamique des supraconducteurs homogènes ; théorie de Ginzburg-Landau (équations de Ginzburg-Landau ; supraconducteur homogène ; supraconducteur inhomogène sous champ magnétique ; mécanisme d’Anderson de brisure spontanée de la symétrie de jauge dans un supraconducteur soumis à un champ magnétique)
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2016_C_Enonce.pdf
Corrigé : https://nc.agregation-physique.org/index.php/s/XzZWHcEfQjWwD8f?path=%2F2016
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| Concours 2015 |
- Composition de Physique
Microscopies :
Etude du microscope optique dans le cadre de l'optique géométrique : grossissement et puissance d'un microscope (constructions géométriques d'images et de rayons, grossissement d'un microscope, puissance d'un microscope), champ visuel d'un microscope (latitude de mise au point (ou profondeur de champ en microscopie visuelle), diaphragmes d'un microscope), étude d'un objectif au-delà de l'approximation paraxiale (ouverture numérique des objectifs de microscope, exemple d'objectif corrigé des aberrations (objectif d'Amici-Lister), condition d'aplanétisme des objectifs (relation d'Abbe)
Pouvoir séparateur du microscope optique : diffraction à l'infini d'une onde plane lumineuse ; diffraction, formation des images et pouvoir séparateur en éclairage incohérent (lentille et diffraction à l'infini, pouvoir séparateur du microscope en éclairage incohérent (critère de Rayleigh)) ; diffraction, formation des images et pouvoir séparateur en éclairage cohérent (réseaux à transmission, pouvoir de résolution en éclairage cohérent et filtrage spatial du microscope optique)
Microscopie optique de fluorescence : une microscopie optique de fluorescence, imagerie microscopique et localisation d'objets ponctuels, applications à la mesure d'un coefficient de diffusion
Microscopie électronique : caractère ondulatoire des électrons, pouvoir de résolution d'un microscope électronique
Microscopie à effet tunnel : effet tunnel, application à l'étude des électrons libres métalliques à 0 K (gaz d'électrons libres dans un métal, description de la jonction tunnel, courant tunnel à 0 K), résolutions du microscope à effet tunnel (microscopie tunnel, résolution transversale, résolution longitudinale (topographique)
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2015_A_Enonce.pdf
Corrigé : https://nc.agregation-physique.org/index.php/s/XzZWHcEfQjWwD8f?path=%2F2015
Rapport du jury (pages 9 à 13) : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2015_Rapport_jury.pdf
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| Concours 2014 |
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- Problème de Physique
Optique atomique guidée :
Partie liminaire : modèle classique de polarisabilité
Miroir de Bragg : la diffraction de Bragg, miroir de Bragg optique (propagation d'une onde électromagnétique dans un milieu diélectrique, matrice d'interface diélectrique, matrice de propagation de l'onde électromagnétique, matrice du motif périodique du miroir de Bragg optique), réseau optique pour des atomes (diffusion quantique sur un puits de potentiel carré, diffusion quantique sur des puits de potentiel sinusoïdaux, mise en évidence expérimentale (le réseau optique), refroidissement par évaporation, mise en oeuvre expérimentale (lancement magnétique), diffusion sur un réseau en présence d'une enveloppe)
Ondes de matière guidées : gaz de Bose dans un potentiel harmonique isotrope, gaz de Bose dans un confinement anisotrope, mesures des dispersions de vitesse par temps de vol (cas d'un gaz quantique représenté par une fonction d'onde, cas d'un gaz de Boltzmann), caractère monomode ou multimode de l'onde de matière guidée
Énoncé :
1ère partie : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2014_C_Enonce_partie_1.pdf
2ème partie : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2014_C_Enonce_partie_2.pdf
Corrigé : https://nc.agregation-physique.org/index.php/s/XzZWHcEfQjWwD8f?path=%2F2014
Rapport du jury (pages 14 à 17) : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2014_Rapport_jury.pdf
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| Concours 2013 |
- Composition de Physique
Dualité onde-particule du champ électromagnétique :
Généralités : équations de Maxwell, énergie associée au champ électromagnétique, vecteur de Poynting, ondes électromagnétiques planes progressives harmoniques
Grandeurs mécaniques associées au champ électromagnétique : transfert de quantité de mouvement entre le champ électromagnétique et une charge ponctuelle (champ magnétostatique, champ électrique induit par variation de l'intensité, transfert de quantité de mouvement à une particule chargée) ; énergie et moment cinétique dans un système électromécanique (mise en équation mécanique, champ électromagnétique et moment induit, grandeurs mécaniques associées au champ électromagnétique) ; transfert de quantité de mouvement par une onde électromagnétique (réflexion d'une onde plane sur un plan conducteur parfait, pression de radiation, interprétation corpusculaire) ; transfert de moment cinétique, forces de diffusion (rayonnement dipolaire (dipôle de direction fixe), rayonnement créé par un dipôle tournant, force et couple de diffusion, interprétation corpusculaire et moment cinétique intrinsèque du photon, mise en rotation de particules biréfringentes par transfert de moment cinétique)
Les preuves expérimentales de la notion de photon : effet photoélectrique (principe et interprétation corpusculaire, réalisation expérimentale en travaux pratiques, une interprétation sans photons) ; effet Compton (calcul corpusculaire, interprétation quasi-classique (l'effet compton considéré comme eff et Doppler) ; Enfin des photons ! (détecteurs photoélectriques, détecteur de coïncidences, une preuve de l'existence des photons)
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2013_A_Enonce.pdf
Corrigé : https://nc.agregation-physique.org/index.php/s/XzZWHcEfQjWwD8f?path=%2F2013
Rapport du jury (pages 8 à 12) : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2013_Rapport_jury.pdf
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- Problème de Physique
Electro-osmose : principe et applications :
Surface chargée en slution aqueuse : longueur de Bjerrum, longueur de Debye, longueur de Gouy, potentiel électrostatique dans la solution
Transport au voisinage d'une surface chargée : transport des ions en solution, écoulement électro-osmotique (étude du potentiel dans la solution, étude de l'écoulement électro-osmotique, mesure du potentiel zeta par suivi de courant, courant d'écoulement)
Conversion d'énergie : expression des constantes de couplage, étude énergétique du générateur équivalent, étude du rendement, densité de puissance, dimensionnement
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2013_C_Enonce.pdf
Corrigé : https://nc.agregation-physique.org/index.php/s/XzZWHcEfQjWwD8f?path=%2F2013
Rapport du jury (pages 15 et 16) : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2013_Rapport_jury.pdf
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| Concours 2012 |
- Composition de Physique
Comment les objets "plus lourds que l'air" peuvent-ils voler ?
Analyse préliminaire : le concept de particule de fluide, notions de défiormations dans les écoulements, un exemple de dispositif de mesures de vitesse d'un écoulement (l'anémométrie à fil chaud)
Quelques éléments de la théorie de la portance : écoulements bidimensionnels parfaits fondamentaux (généralités, écoulements potentiels, écoulement uniforme, écoulement dipolaire cylindrique, vortex de Rankine et ligne de vorticité), écoulement autour d'un cylindre de révolution sans circulation, écoulement autour d'un cylindre avec circulation, portance d'une aile d'avion d'envergure infinie dans un écoulement incompressible, écoulement de l'air autour d'une aile modélisée avec un angle de cabrage
Eléments de théorie de la traînée, un modèle de couche limite : modèle de Stokes, force de viscosité sur une sphère ; modèle de la couche limite laminaire et force de traînée (mise en place d'une plaque infinie surmontée d'un fluide, épaisseur de diffusion ; mise en mouvement d'une plaque semi-infinie surmontée d'un fluide, problème de Stokes ; modèle de Prandtl-Blasius) ; quelques éléments de mécanique du vol, importance des coefficients Cx et Cy ; modèle de Newton, recherche de la surface de moindre résistance à l'avancement
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2012_A_Enonce.pdf
Corrigé : https://nc.agregation-physique.org/index.php/s/XzZWHcEfQjWwD8f?path=%2F2012
Rapport du jury (pages 9 à 11 du fichier PDF) : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2012_Rapport_jury.pdf
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| Concours 2011 |
- Composition de Physique
Absorption du rayonnement infrarouge par des molécules simples :
Modélisation classique des oscillations d'une molécule diatomique :
Modes propres d'oscillation de la molécule de dioxyde de carbone : modes propres d'élongation, modes propres de torsion
Modélisation classique de l'absorption moléculaire dans l'infrarouge : cas d'une molécule diatomique (application à la molécule CO), absorption dans l'infrarouge par la molécule de dioxyde de carbone
Spectres de vibration-rotation (description quantique) : quantification des énergies de vibration pure, prise en compte de la rotation pour une molécule diatomique, absorption ou émission dans l'infrarouge par une molécule diatomique polaire, spectre d'absorption ou d'émission dans l'infrarouge de la molécule CO2
CO2 et effet de serre :
Coefficients d'Einstein
Quelques propriétés du rayonnement d'équilibre thermique
L'effet de serre
Influence des concentrations des différents "gaz à effet de serre"
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2011_A_Enonce.pdf
Corrigé : https://nc.agregation-physique.org/index.php/s/XzZWHcEfQjWwD8f?path=%2F2011
Rapport du jury (pages 9 à 14 du fichier PDF) : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2011_Rapport_jury.pdf
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- Problème de Physique
Quelques aspects de la nanophotonique :
Propriétés optiques des métaux - Modèle de Drude : modèle de Drude de la permittivité diélectrique, conductivité électrique
Plasmon de volume et plasmon de surface : propagation dans un milieu matériel, plasmon de volume, modèle hydrodynamique des plasmons, plasmon de surface
Limite de résolution et microscopie de champ proche : rayonnement en champ proche, propagation dans le vide et super-résolution>
Quelques propriétés optiques des nanoparticules : polarisabilité d'une nanoparticule, résonance de plasmon de surface, applications (couleur des vitraux, thérapie du cancer)
Rayonnement thermique en champ proche : rayonnement thermique dans le vide, rayonnement thermique près d'une nanoparticule
Modèle semi-classique des électrons : description quantique de l'électron, approximation semi-classique
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2011_C_Enonce.pdf
Corrigé : https://nc.agregation-physique.org/index.php/s/XzZWHcEfQjWwD8f?path=%2F2011
Rapport du jury (pages 17 et 18 du fichier PDF) : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2011_Rapport_jury.pdf
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| Concours 2010 |
- Composition de Physique
Etude de la stabilité des modèles dynamiques :
La thermoconvection : fluide en l'absence de convection (cas d'un gaz, cas d'un liquide, profil de température en régime permanent), étude de la convection (influence de la température, approche qualitative du démarrage de la convection, mise en équation du problème, équations réduites du problème, résolution, recherche des modes propres), analyse des résultats (détermination du sens de rotation du fluide dans les deux rouleaux représentés)
Etude d'une bifurcation en mécanique :
description et notations, équation du mouvement, étude de cas
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2010_A_Enonce.pdf
Corrigé : https://nc.agregation-physique.org/index.php/s/XzZWHcEfQjWwD8f?path=%2F2010
Rapport du jury (pages 32 à 37 du fichier PDF) : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2010_Rapport_jury.pdf
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| Concours 2009 |
- Composition de Physique
Modèles physiques de quelques
instruments de musique et acoustiques :
Corde vibrante - Instruments à cordes : équation de propagation de l’ébranlement ; corde fixée à ses deux extrémités, modes propres (modes propres, fréquences propres, solution générale, corde pincée, corde frappée) ; étude énergétique ; influence de la pesanteur ; prise en compte de la raideur de la corde
Membranes vibrantes - Instruments à
percussion : équation de propagation de la déformation, modes propres d’une membrane circulaire
Tuyaux sonores - Instruments à vent : approximation des ondes sonores - équation d’ondes ; propagation guidée dans une cavité infinie (onde plane, modes propres de la cavité) ; propagation dans une cavité de longueur finie. Impédance (impédance caractéristique, impédance acoustique, fréquences d’une flûte et d’une clarinette, prise en compte de l’impédance de rayonnement, application au son émis par une flûte)
Restitution du son - Haut-parleur : équations du mouvement, impédance du haut-parleur, rendement énergétique, onde acoustique rayonnée
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2009_A_Enonce.pdf
Corrigé : https://nc.agregation-physique.org/index.php/s/XzZWHcEfQjWwD8f?path=%2F2009
Rapport du jury : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2009_A_Rapport_jury.pdf
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- Problème de Physique
Couplage fort
de deux oscillateurs :
Circuits électriques couplés : équations différentielles couplées, analyse du régime harmonique forcé (comportement au voisinage de la résonance, fonction de transfert, filtres à résonateurs couplés), analyse en régime libre (recherche des modes propres approchés, évolution temporelle en couplage fort, préparation du système dans un état déterminé)
Couplage fort lumière-matière en
cavité : caractéristiques de la cavité sans oscillateurs (accord de phase et finesse, durée de vie du mode de cavité), oscillateurs de Lorentz (électron élastiquement lié, absorption et dispersion), caractéristiques de la cavité avec oscillateurs (effet de la dispersion, effets de la dispersion et de l’absorption, évolution temporelle de l’intensité en sortie de cavité)
Couplage entre états quantiques : couplage entre deux états discrets, couplage d’un état discret à un continuum large, transition couplage faible - couplage fort
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2009_C_Enonce.pdf
Corrigé : https://nc.agregation-physique.org/index.php/s/XzZWHcEfQjWwD8f?path=%2F2009
Rapport du jury : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2009_C_Rapport_jury.pdf
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| Concours 2008 |
- Composition de Physique
Quelques aspects fondamentaux de l'électromagnétisme : des équations de Maxwell, de l'approximation des états quasi-stationnaires (condensateur plan en régime sinusoïdal forcé, solénoïde infini en régine sinusoïdal forcé, considérations énergétiques en régime lentement variable, l'approximation des états quasi-stationnaires, potentiels retardés, définition de l'ARQS, les 2 limites de l'ARQS)
Propagation guidée dans un câble coaxial : propagation d'une onde électromagnétique dans un diélectrique infini ; mode TEM d'un câble coaxial : étude théorique et expérimentale (étude du mode TEM dans le cas d'un câble idéal, grandeurs électrocinétiques caractéristiques du câble idéal dans le mode TEM, modèle électrocinétique à constantes réparties et aspects expérimentaux, pertes dues aux conducteurs)
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2008_A_Enonce.pdf
Corrigé : https://nc.agregation-physique.org/index.php/s/XzZWHcEfQjWwD8f?path=%2F2008
Rapport du jury : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/Agregation/Agreg_ext_Physique_2008_A_Rapport_jury.pdf
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| Concours 2007 |
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| Concours 2006 |
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| Concours 2005 |
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| Concours 2004 |
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| Concours 2003 |
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| Concours 2002 |
- Composition de Physique
Thermodynamique des phénomènes irréversibles au voisinage de l'équilibre :
Approche macroscopique des phénomènes de transport : lois phénoménologiques, bilans, diffusion ou relaxation
Approches microscopiques simplifiées : marche au hasard à 1 dimension, modèle classique de la loi d'Ohm, compétition entre dérive et diffusion : l'atmosphère isotherme
Etude de quelques solutions particulières de l'équation de la diffusion : déséquilibre permanent : régime stationnaire ; régime variable : diffusion unidimensionnelle de particules marquées ; température de contact de 2 corps : effusivité ; visualisation de la gaussienne de diffusion
Irréversibilité et transport : bilan entropique associé à la conduction thermique : mise en contact de 2 corps à des températures à des températures différentes, état stationnaire et minimum de création d'entropie
Approche linéaire des phénomènes irréversibles : expression de la création d'entropie, potentiel électrochimique, cohérence avec les parties précédentes
Application aux membranes biologiques : couplage électrocinétique : électro-osmose ; transport actif
Énoncé :
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- Composition de Chimie
Différents aspects de la chimie des dérivés oxygénés de l'azote :
Structure et propriétés physico-chimiques des dérivés oxygénés de l'azote : structure électronique de l'azote et de l'oxygène et géométrie des oxydes d'azote, diagrammes d'orbitales moléculaires et remplissage
Les dérivés oxygénés de l'azote dans l'atmosphère : cinétique d'oxydation du monoxyde d'azote,
dosage des nitrites
Les dérivés oxygénés de l'azote en chimie indiustrielle : l'acide nitrique, purification de l'uranium par extraction liquide-liquide
Isolement et synthèse d'un α-aminoacide précurseur du monoxyde d'azote dans les cellules : l'électrophorèse, synthèse d'un a-aminoacide précurseur du monoxyde d'azote dans les cellules
Énoncé :
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- Problème de Physique
Propriétés mécaniques de l'ADN : caractéristiques géométriques de la molécule, élasticité de l'ADN, expérience de mesure de force avec un micro-levier, pièges optiques en régime de Rayleigh, expériences de mesures de force avec des pièges optiques
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| Concours 2001 |
- Composition de Physique
Interactions matière-rayonnement : Energie, impulsion et moment cinétique du rayonnement électromagnétique - Approche classique du magnétisme atomique - Approche classique de la résonance magnétique - Quantification des moments cinétiques - Etude quantique de la résonance magnétique des protons
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- Composition de Chimie
Raffinage du nickel ; synthèse de l'aspartame ; quelques réactions du méthanal
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- Problème de Physique
Détection d'ondes gravitationnelles par méthode interférométrique : principe de fonctionnement du dispositif, amélioration de la sensibilité du dispositif interférométrique, isolation sismique des éléments d'optiques, caractéristiques du laser utilisé, effets parasites pouvant masquer le passage d'une onde gravitationnelle
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| Concours 2000 |
- Composition de Physique
A propos de l'interféromètre de Michelson : quelques développements et applications :
Question préliminaire, interféromètre utilisé avec une source ponctuelle, interféromètre utilisé avec une source large, interférogrammes obtenus avec diverses radiations, franges d'égale épaisseur, interférences en lumière blanche, interféromètre de Twyman, mesures physiques faites à l'aide de l'interféromètre de Michelson, interférences en lumière polarisée, expérience de Michelson
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- Composition de Chimie
Représentations thermodynamiques de la réactivité et d'équilibres entre phases pour des composés intervenant dans la chimie des matériaux : construction et utilisation du diagramme d'Ellingham du zirconium, étude du diagramme SiO2-Al2O3
Etudes structurales de deux matériaux céramiques : composition d'une céramique supraconductrice (diagramme potentiel-pH du cuivre à 25°C, détermination expérimentale de la composition du supraconducteur), structure du titanate de baryum
Etude des propriétés du complexe Fer(II)-(1,10)-phénantroline
: détermination de la stœchiométrie du complexe par la méthode des variations
continues, géométrie et structure électronique des complexes Fe(H2O)62+ et Fe(phen)32+, étude cinétique de la dissociation du complexe Fe(phen)32+ en milieu acide, propriétés oxydo-réductrices du couple Fe(phen)33+ / Fe(phen)32+
Synthèses organiques de composés cristaux liquides : synhtèses de molécules dérivées du diphényle
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- Problème de Physique
Quelques aspects de la physique des polymères :
Introduction, structure d'une chaîne de polymère idéale (aspects qualitatifs), statistique des conformations d'une chaîne, chaîne confinée dans une boîte, interactions entre monomères dans les polymères en solution, étude de la structure des polymères par diffraction des neutrons, équation d'état de films de savon et membranes de lipides, dynamique des polymères
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| Concours 1999 |
- Composition de Physique : histoires d'eau à petite et grande échelle :
1ère partie : effets de marée :
Dynamique newtonienne du point matériel en référentiel géocentrique ; mise en évidence des effets gravitationnels différentiels : référentiels (référentiel galiléen ; référentiel barycentrique) ; dynamique newtonienne du point matériel en référentiel géocentrique
Quelques effets gravitationnels différentiels : pourquoi la Lune n'est-elle pas capturée par le Soleil ? Fragmentation de la comète Shoemaker-Levy 9 ; marées océaniques
Amplitude et périodicité des marées océaniques statiques
: équation de la surface libre des océans ; amplitude à l'équateur des composantes de marée statique générées par la "Lune moyenne" et le "Soleil moyen" ; la marée statique en fonction de la latitude et des déclinaisons de la Lune et du Soleil
Mise en défaut du modèle statique de marée
Evolution séculaire du système Terre-Lune : théorèmes généraux (théorème de König ; théorème du moment cinétique ; théorème de la uissance cinétique) ; le problème à deux corps à symétrie matérielle sphérique ; effets séculaires de synchronisation produits par les phénomènes dissipatifs de marée
2ème partie : ondes de surface libre d'un liquide :
Analyse dimensionnelle de la compétition entre les effets de gravité et de capillarité : on ne prend en compte que les effets de pesanteur (on néglige les effets de la tension superficielle) ;
on ne prend en compte que les effets de tension superficielle (on néglige les effets de la pesanteur) ; longueur capillaire ; nombre de Bond
Equations générales des ondes linéaires : généralités ; équation du mouvement ; conditions aux limites cinématiques
Relation de dispersion et mise en évidence des cas limites : relation de dispersion ; cas limite des ondes de gravité (vagues) ; cas limite des ondes de capillarité (rides)
Ondes créées à la surface de l'eau (en eau profonde) par la chute d'un objet
La houle irrotationnelle de Stokes : généralités ; cas de la houle en eau profonde (kh >> 1) ; cas de la houle en eau peu profonde (kh << 1)
Un exemple d'onde non linéaire : l'onde "solitaire"
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- Composition de Chimie : l'eau
L'eau, constituant physico-chimique : la molécule d'eau, propriétés physiques, solutions aqueuses, l'eau en chimie organique
L'eau : ressources, pollutions et traitements : polluants minéraux (ions nitrate, ions phosphate, ions calcium), polluants organiques, polluants bactériologiques
L'eau dans notre environnement et dans l'histoire : les eaux naturelles, l'eau au quotidien, un peu d'histoire
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- Problème de Physique
Quelques propriétés des étalons de masse de 1 kilogramme : propriétés géométriques, poussée d'Archimède, propriétés magnétiques, gravité, adsorption d'atomes ou de molécules à la surface des étalons de masse, conclusion
Création et
manipulation d'un faisceau d'ions Au+ : ordres de grandeur, constitution du faisceau, sélecteur de masse, élargissement du faisceau
Supraconductivité, étalon de tension à effet Josephson : conduction dans un matériau supraconducteur, effet tunnel, effet Josephson, étalon de courant
Comparateur de courants, détecteur "SQUID" : blindage magnétique par un matériau supraconducteur, SQUID (quantification du flux, SQUID unijonction, utilisation du SQUID), comparateur de courants
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| Concours 1998 |
- Composition de Physique
Les fondements de l'acoustique linéaire dans un fluide : l'équation de d'Alembert, la célérité du son, impédance d'une onde plane progressive, énergie acoustique et intensité sonore, ordres de grandeur en acoustique, réflexion et transmission sur une interface
Développements et applications : la cavité sonore,
transmission à travers une cloison, isolation, temps de réverbération d'une salle, rayonnement d'une sphère pulsante, absorption par conduction thermique
Le domaine de l'ultra-acoustique : questions préliminaires,
acoustrique dans un fluide (ondes élastiques sur une chaîne d'atomes, modes stationnaires sur une chaîne limitée), aspects de l'échographie (le rôle de la couche de gel, directivité de la source ultrasonore, rôle technique de l'exploration)
Éléments d'électro-acoustique : le microphone électrostatique, le haut-parleur électrodynamique (étude qualitative, les équations du système, bilan de puissance et rendement, utilisation en régime sinusoïdal)
Énoncé : sur le site de l'Udppc (Union des Professeurs de Physique et de Chimie) :
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- Composition de Chimie
Chimie et lumière :
Etude d'un complexe octaédrique dans le cadre de la théorie du champ cristallin
Quelques réactions photochimiques : étude cinétique d'une réaction photochimique, principe de la photographie (noir et blanc) (révélation de l'image latente, fixation de l'image)
Etude et utilisation de quelques substances colorées : détermination du pKa d'un indicateur coloré ; dosage d'une soude carbonatée en présence d'héliantine et de phénolphtaléine ; à propos du complexe thiocyanatofer (III), compétition entre équilibres en solution aqueuse
Synthèses de pigments ou de colorants : synthèse d'un pigment (le dioxyde de titane), synthèse d'un colorant azoïque (le jaune d'alizarine) (préparation du sel de diazonium, préparation du colorant, obtention de deux réactifs organiques), quelques étapes dans la synthèse de l'indigo
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- Problème de Physique
Microscopies à champ proche :
Microscopie en champ proche optique : réflexion et transmission d'une onde électromagnétique dans un problème unidirectionnel (réflexion et transmission partielle sur un dioptre plan en incidence normale, réflexion sur un milieu conducteur illimité en incidence normale, réflexion sur un milieu conducteur limité en incidence normale), réflexion totale en incidence oblique (réflexion et transmission partielle sur un dioptre plan, réflexion totale frustrée), étude de la diffraction en termes de filtrage angulaire d'ondes planes, idées générales de la microscopie optique en champ proche
Microscope à effet tunnel : effet tunnel au travers d'une barrière de potentiel rectangulaire unidimensionnelle, application aux électrons d'un métal, limites de résolution (résolution longitudinale (ou en profondeur), résolution latérale)
Microscopie à force atomique : étude de la déformation statique du bras de levier, détection dynamique des gradients de force, filtrage des vibrations du support
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| Concours 1997 |
- Composition de Physique
Quelques aspects de l'électromagnétisme :
Électrostatique du vide et des conducteurs : champs créés par les charges (loi de force de coulomb ; champs créés par des distributions continues de charges
; topographie du champ électrostatique ; vérification expérimentale de la loi de Coulomb) ; équations de Laplace et de Poisson dans d'autres domaines de la physique (hydrodynamique (écoulement laminaire d'un fluide visqueux) ; diffusion de la chaleur ; autres situations) ; conducteurs en équilibre électrostatique (lois générales ; exemple d'utilisation du pouvoir des pointes ; condensateurs (définitions ; condensateur plan ; condensateur réel ; exemple de capacimètre) ; étude d'une machine électrostatique) ; énergie électrostatique (expressions générales ; exemples (cas d'une sphère ; rayon classique de l'électron ; stabilité d'une gouttelette chargée ; énergie de cohésion d'un métal))
Électrostatique des semi-conducteurs : modèles de distributions de charges dans un conducteur (conducteurs à un seul type de porteurs ; conducteurs à deux types de porteurs ; récapitulatif des modèles pour un semi-conducteur dopé) ; structure capacitive C-I-SC (régime d'accumulation ; régime de désertion ; régime d'inversion) ; application (dispositif à transfert de charge (DTC))
Quantité de mouvement et moment cinétique du champ électromagnétique : étude d'un système particulier (approximation des régimes quasi permanents ; étude d'une première situation ; étude d'une deuxième situation ; interprétation) ; étude générale (équation-bilan d'une grandeur physique extensive ; quantité de mouvement du champ électromagnétique (densité volumique de force ; équation-bilan de quantité de mouvement ; interprétation)) ; application aux ondes électromagnétiques (structure de l'onde ; quantité de mouvement ; lien avec l'énergie électromagnétique ; pression de radiation, voile solaire)
Télétransmission de signal : émission (émission dipolaire (potentiels retardés ; doublet ; rayonnement dipolaire ; émission d'une porteuse sinusoïdale) ; antenne filaire demi-onde (courant dans l'antenne ; rayonnement de l'antenne ; réalisation pratique)) ; transmission de signal (modulation (intérêt de la modulation ; étude temporelle du signal modulé ; étude spectrale du signal modulé) ; démodulation (méthode de la détection d'amplitude ; méthode de la démodulation synchrone))
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- Composition de Chimie
Quelques aspects de la chimie des halogènes :
Éléments, atomes, molécules : définitions ; électronégativité des éléments (échelle d'Allred-Rochow ; échelle de Pauling ; échelle de Mulliken)
Corps simples : obtention ; réactivité en phase sèche (compraison des pouvoirs oxydants de Cl2 et de O2) ; réactions en milieu aqueux (dichlore ; dibrome ; diiode (solubilité dans l'eau ; complexation par l'iodure ; dismutation ; dosage d'une eau de Javel))
Halogénures : caractère ionique ou covalent ; dosages des halogénures en solution par argentimétrie ; dosage des halogénures par chromatographie d'échange d'ions (résine échangeuse d'anions ; analyse chromatographique) ; dessalement industriel de l'eau de mer
Les halogènes en chimie organique : étude de mécanismes réactionnels (étude cinétique de l'iodation de l'acétone en milieu acide aqueux ; iodation de l'acétone en milieu basique) ; chimie industrielle (chloration du benzène ; synthèse de l'acide 2,4-dichlorophénoxyacétique ou 2,4-D (herbicide sélectif) ; le DDT ; caoutchouc naturel et synthétique
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- Problème de Physique
Étude de diverses propriétés de films tensioactifs déposés à la surface libre de l'eau :
Énergie et tension de surface
Transitions de phase dans un film tensioactif
Interactions dipolaires électriques
Diffraction de rayons X par une monocouche à l'état cristallisé
Ordre dans une monocouche dichroïque
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| Concours 1996 |
- Composition de Physique
Exemples d'applications de la thermodynamique classique et des statistiques quantiques :
Thermodynamique classique : généralités (premier principe de la thermodynamique (énergie interne ; énoncé du premier principe) ; second principe de la thermodynamique (énoncé du second principe ; entropie) ; fonctions d'état) ; cas du gaz parfait (définition du gaz parfait ; fonctions d'état (énergie interne ; détente de Joule et Gay-Lussac ; enthalpie ; détente de Joule-Thomson ; entropie ; énergie libre et enthalpie libre) ; mélange de deux gaz)
Théorie cinétique des gaz : étude de la pression (pression cinétique ; méthode du viriel ; travail des forces de pression) ; jet de particules ; loi de distribution de Maxwell-Boltzmann (définition ; conséquences ; jet de particules (jet dans un champ de pesanteur ; expérience de Stern et Gerlach) ; "équilibre" d'une plaque non isotherme dans un gaz
Loi de distribution de Boltzmann : exemple simple (équilibre de l'atmosphère isotherme) ; loi de répartition de Boltzmann pour des systèmes "classiques" (généralités ; équipartition de l'énergie (définition ; applications (gaz monoatomique ; gaz de molécules diatomiques rigides ; gaz de molécules diatomiques non rigides ; ordres de grandeurs)) ; paramagnétisme de Langevin) ; loi de distribution de Boltzmann pour des systèmes à niveaux d'énergie discrets (énoncé ; fonction de partition Z ; fonctions d'état) ; applications directes (système microscopique à deux niveaux ; système à niveaux d'énergie équidistants non dégénérés ; paramagnétisme de Brillouin)
Statistiques quantiques : généralités (lois de répartition ; fermions ; bosons ; limite classique) ; rayonnement du corps noir (définition ; étude thermodynamique ; étude statistique "quantique" ; conséquence et applications (puissance rayonnée par un élément de surface ; pyromètre optique ; perte par rayonnement d'un être humain ; rayonnement solaire ; cryostat à hélium)) ; électrons dans les métaux et les semi-conducteurs (gaz d'électrons libres ; modèle de métal alcalin (limites du modèle ; fonction de répartition) ; modèle de semi-conducteur (semi-conducteur pur (résistivité ; caractérisation expérimentale d'un semi-conducteur) ; semi-conducteur dopé (dopage ; nombre moyen d'électrons dans un niveau donneur ; densité volumique des électrons de conduction ; étude de la conductivité σ ; application numérique)
Énoncé :
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Corrigé :
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http://bupdoc.udppc.asso.fr/consultation/article-bup.php?ID_fiche=16595
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- Composition de Chimie
Quelques aspects de la chimie du cuivre :
Chimie structurale : étude du noyau ; étude de la configuration électronique du cuivre et de ses ions
Etude des solides cristallisés : étude du réseau cristallin c.f.c. ; étude de quelques alliages binaires du cuivre (alliage Cu-Ni ; alliage Cu-Ag) ; étude énergétique du cristal parfait d'oxyde cuivreux
Les ions cuivre (I) et cuivre (II) en solution aqueuse : l'ion cuivre (I) en solution (ion cuivreux) ; l'ion cuivre (II) en solution aqueuse (ion cuivrique) ; stabilisation du cuivre (I) en présence d'ammoniac (diagramme de Frost du cuivre sans ammoniac ; diagramme de Frost du cuivre en milieu ammoniacal)
Etude thermodynamique - application à la métallurgie du cuivre : étude de l'oxydation du cuivre par l'oxygène ; principe de la métallurgie du cuivre
Chimie organique : molécule modèle de l'hémocyanine
Énoncé :
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- Problème de Physique
Canalisation de particules chargées dans un cristal :
Plans réticulaires du cristal de silicium : description géométrique du réseau cristallin ; modèle du champ électrostatique à l'intérieur du cristal
Canalisation d'ions non relativistes
Contrôle et application de la canalisation des ions
Rappels de cinématique et dynamique relativistes : transformation spéciale de Lorentz ; dynamique d'une particule relativiste ; effet Doppler et aberration de la lumière
Faisceau de positons relativistes : description du mouvement transversal du positon dans le référentiel R0 ; mouvement longitudinal du positon et trajectoire dans le référentiel d'accompagnement
Rayonnement de canalisation des positons relativistes
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| Concours 1990 |
- Composition de Physique
Vibrations et ondes élastiques :
Oscillateurs à un degré de liberté : oscillateur harmonique non amorti
; oscillateur avec frottement de type fluide visqueux
Système oscillant à deux degrés de liberté non amorti
Système oscillant à N degrés de liberté non amorti (cas d'un cristal monoatomique unidimensionnel infini ; cas d'un cristal monoatomique unidimensionnel fini à N atomes ; loi de Dulong et Petit pour un cristal monoatomique unidimensionnel
Aspect quantique de l'oscillateur harmonique : spectre énergétique de l'oscillateur harmonique non amorti , cas de l'oscillateur à N degrés de liberté
Ondes élastiques dans les milieux continus isotropes : approximation acoustique ; ondes acoustiques planes
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Cliquer sur le lien suivant, puis chercher l'article correspondant dans le BUP n°727 (2) grâce à l'outil de recherche avancée (pages 3 à 10)
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- Composition de Chimie
Interactions soluté-solvant en solution aqueuse : dissolution de quelques composés dans l'eau (chlorure de sodium ; méthanol et chlorure d'hydrogène ; dioxygène et dichlore) ; grandeurs thermodynamiques de dissolution :
Ions du cuivre en solution aqueuse ; oxydoréduction
Propriétés acido-basiques des solvants : solutions aqueuses ; solutions dans l'acide acétique
Solutions magnésiennes
Énoncé : sur le site de l'Udppc (Union des Professeurs de Physique et de Chimie) :
Cliquer sur le lien suivant, puis chercher l'article correspondant dans le BUP n°727 (2) grâce à l'outil de recherche avancée (pages 11 à 16)
http://www.udppc.asso.fr/bupdoc/consultation/selections.php
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