Lycée et enseignement supérieur
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Attention :
Pour des raisons de sécurité, les expériences décrites dans les documents ne doivent être effectuées que par un professeur dans un laboratoire de Physique-Chimie.

 
 
 
 


 
 
Concours ENS
Filière PC

 

   

 

 

 
Concours 2024
  • Composition de Physique C (U)
    Étude de systèmes de particules en interaction :
    Un atome dans un piège optique
    Une particule soumise à une force α/x3 - kx
    N particules interagissant par une force en 1/r3 : potentiel extérieur quelconque ; potentiel extérieur harmonique ; boîte sphérique
    Propriétés macroscopiques d'un gaz unitaire : thermodynamique du gaz homogène ; statique des fluides ; mécanique des fluides

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2024_Physique_C_Enonce.pdf
  • Composition de Physique-Chimie (L)
    Physique : une étude du phénomène de stick-slip
    Étude du système modèle
    Application au cas du frottement d'un bâton de craie contre la surface d'un tableau : modélisation ; application au stick-slip

    Chimie : réacteurs électrochimiques
    Utilisation de réacteurs électrochimiques pour dépolluer des effluents industriels : demande chimique en oxygène ; performance des réacteurs en mode galvanostatique ; comparaison entre un réacteur arfaitement agité et un réacteur piston
    Utilisation de réacteurs électrochimiques en synthèse organique

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2024_Physique_Chimie_Enonce.pdf
 
 
Concours 2023
  • Composition de Physique B (XEULS)
    Mesure de la constante de structure fine :
    Question préliminaire
    Principe de la mesure de la constante de structure fine : lien entre la constante de structure fine et la constante de Rydberg ; mesure de la masse de l'atome de Rubidium 87 (transitions à un ou deux photons et effet de recul ; séparatrices atomiques ; A parte : étude d'un interféromètre optique ; principe de la mesure de m ; effet systématique dû à la gravité)
    Effet systématique sur la mesure de la masse m d'un atome de Rubidium 87 lié à la courbure du front d'onde des lasers : désalignement du faisceau laser ; courbure de front d'onde et impulsion d'un photon ; effet systématique dans le cas d'un laser de profil gaussien ; effet dû aux variations locales d'intensité du laser

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2023_Physique_B_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2023_Physique_B_Rapport_jury.pdf
  • Composition de Physique-Chimie (L)
    Physique : effusion gazeuse
    Considérations préliminaires ; distribution des vitesses des atomes du gaz ; expression du flux effusif ; dynamique d'échange d'atomes (système fermé formé de deux enceintes ; système ouvert formé de deux enceintes ; système formé d'une série d'enceintes ; analogie électrocinétique

    Chimie : quelques aspects de la chimie du bore
    Les acides de Lewis dérivés du bore : comparaison de BF3 et AlF3 (considérations générales ; pourquoi BF3 est un gaz (et AlF3 un solide) à température ambiante) ; étude d'adduits de Lewis (approche orbitalaire de la formation d'adduits de Lewis ; paire de Lewis frustrée) ; un catalyseur au bore particulier (l'oxazaborrolidine CBS)

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2023_Physique_Chimie_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2023_Physique_Chimie_Rapport_jury.pdf
 
 
Concours 2022
  • Composition de Physique C (U)
    Effets géométriques et topologiques en physique :
    Pendule de Foucault : mouvement du pendule sans effet de la force d'inertie de Coriolis ; effet de la force d'inertie de Coriolis
    Rotation du plan de polarisaton dans une fibre optique : caractéristiques d'une fibre à saut d'indice ; propriétés géométriques de la lumière guidée
    Évolution temporelle en mécanqiue quantique : approximation adiabatique ;
    phase de Berry
    Monopole magnétique
    Ondes dans l'atmopshère terrestre : équations de Navier-Stokes en couche mince ; ondes de Rossby ; ondes de Yanaï et Kelvin

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2022_Physique_C_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2022_Physique_C_Rapport_jury.pdf
  • Composition de Chimie A (XEULS)
    Étude de la (-)-quinine et de la (+)-quinidine :
    Étude structurale de la (-)-quinine et de la (+)-quinidine : stéréoisomérie de configuration ; stéréoisomérie de conformation
    Propriétés physico-chimiques de (-)-quinine et application aux dosages : solubilité ; propriétés acido-basiques ; propriétés photophysiques (excitation stationnaire ; excitation transitoire) ; analyse quantitative de la (-)-quinine dans une boisson "Tonic" ; analyse quantitative de la riboflavine par inhibition de la fluorescence de la (-)-quinine
    Synthèses de la (-)-quinine et de la (+)-quinidine

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2022_Chimie_A_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2022_Chimie_A_Rapport_jury.pdf
 
Concours 2021
  • Composition de Physique - B (XEULC)
    Mécanique de la cellule :
    Questions préliminaires et ordres de grandeur
    Suivi de particule unique et viscosité du cytoplasme : approche microscopique de la diffusion dans un gaz ; mouvement brownien et modèle de marche au hasard ; particule brownienne mésoscopique et modèle de Langevin ; rhéologie passive du cytoplasme cellulaire par suivi de particule unique
    Expériences d'indentation et d'élasticité de la cellule : déformation d'un solide élastique (étirement longitudinal ; contrainte de cisaillement) ; indentation par pointe AFM (Atomic Force Microscope) ; oscillations de la pointe AFM et réponse harmonique
    Modèles visco-élastiques du cytoplasme cellulaire : cas élémentaires (solide de Hooke et fluide newtonien) ; cas harmonique et aspects énergétiques ; modèles de Kelvin-Voigt d'un fluide visco-élastique

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2021_Physique_B_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2021_Physique_B_Rapport_jury.pdf
 
 
Concours 2020
  • Composition de Physique C (U)
    Gravitation et secteur sombre de l'Univers :
    Gravitation et principe d'équivalence : équations du champ gravitationnel ; chute libre et principe d'équivalence
    ; test du principe d'équivalence ; des trajectoires de chute libre similaires ? ; effondrement d'une boule homogène
    Galaxies et matière noire : généralités ; équation d'équilibre radial ; distribution de matière visible dans la Voie Lactée ; halo de matière noire ; distribution de densité perpendiculaire au disque
    Cosmologie et énergie noire : univers de Friedmann-Lemaître ; équations de Friedmann et dynamique de l'Univers ; expansion accélérée de l'Univers et énergie noire

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2020_Physique_C_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2020_Physique_C_Rapport_jury.pdf
 
 
 
Concours 2019
 
 
Concours 2018
 
 
Concours 2017
  • Composition de Physique C (U)
    Ondes de surface :
    Oscillations d'un volume de fluide : oscillations d'un liquide dans un tube en U sous l'effet de la gravité (détermination de la pulsation propre du système ; approche historique des vagues de gravité par Newton) ; oscillations d'une goutte (introduction à la capillarité ; modes de vibration d'une goutte cylindrique
    Ondes de surface : vagues en régime d'eau profonde (cinématique ; approche énergétique) ; vagues en régime d'eau peu profonde (effet d'une bathymétrie variable (cas unidimensionnel) ; effet d'une bathymétrie variable (cas général)
    Interactions non-linéaires entre ondes : addition de fréquences en optique non-linéaire ; interactions résonantes à trois ondes de vagues

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2017_Physique_C_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2017_Physique_C_Rapport_jury.pdf
  • Composition de Physique-Chimie (L)
    Physique : étude de quelques comportements élastiques et viscoélastiques :
    Modélisation de la réponse élastique d'un solide : considérations préliminaires ; état de contrainte uniaxial ; état de contrainte plan ; état de cisaillement simple ; lien entre les modules de Young et de cisaillement
    Viscoélasticité d'une solution de polymères

    Chimie : élaboration de polymères pour les cellules photovoltaïques :
    Elaboration de la matrice de la cellule photovoltaïque : synthèse du monomère ; synthèse du polymère
    Préparation des cellules et principe de fonctionnement : les électrodes de TiO2 ; le complexe de ruthénium ; le fonctionnement de la cellule
    Résultats des tests des cellules photovoltaïques et caractérisation de la performance

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2017_Physique_Chimie_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2017_Physique_Chimie_Rapport_jury.pdf

    Corrigé de la partie Physique de ce sujet :
    Réalisé par F. Morello, professeur de Physique en Maths Spé PC* au Lycée Victor Hugo de Besançon
    http://lyceehugobesancon.org/prepaslvh/hugo.php?document=29388
  • Composition de Chimie A (XEULC)
    1er problème : le glucose en synthèse et chimie des polymères :
    Etude du glucose ; utilisation du glucose comme précurseur en synthèse organique (préparation d'une copule chirale ; préparation d'un intermédiaire de synthèse) ; un polymère naturel du glucose (la cellulose)

    2ème problème : intérêt des tensioactifs en analyse et en synthèse :
    Définitions et formation de micelles : généralités ; étude du processus de micellisation ; détermination expérimentale de la concentration micellaire critique ; applications des tensioactifs comme stabilisants d'émulsions ; utilisation des tensioactifs en catalyse

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2017_Chimie_A_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2017_Chimie_A_Rapport_jury.pdf
  • Composition de Chimie B (U)
    1ère partie : synthèse de la (+)-Gelsemine
    Synthèse énantiosélective d'un 2-azabicyclo[2.2.2]octane ; synthèse totale de la (+)-Gelsemine

    2ème partie :
    Couplages scalaires, du dihydrogène aux protéines :
    Couplage scalaire spin-spin dans la molécule HD : orbitales moléculaires de la molécule HD ; interaction de couplage scalaire dans la molécule HD ; spectre de résonance magnétique nucléaire de la molécule HD
    Couplage scalaire spin-pin et conformations : orbitales moléculaires de l'éthane
    ; conformation et couplage spin-spin
    Du couplage scalaire spin-spin à la thermodynamique dans les protéines : du couplage scalaire à la population des conformères ; des populations des conformères à l'entropie conformationnelle

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2017_Chimie_B_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2017_Chimie_B_Rapport_jury.pdf
 
 
Concours 2016
  • Composition de Chimie B (U)
    Première partie : interaction de déplétion :
    Potentiel chimique d'un soluté non chargé en solution - pression osmotique ; interaction de déplétion ; soluté soumis à un potentiel extérieur ; système clé-serrure (polyéthylène glycol ; méthode de fabrication des serrures ; loi d'action de masse ; modulation de la constante de réaction)

    Deuxième partie : les acides boroniques, réactivité et utilisations en synthèse organique :
    Structure, réactivité et caractéristiques spectroscopiques (données structurales et spectroscopiques à l'état solide ; éléments de réactivité) ; utilisation des acides boroniques en synthèse organique : couplage de Suzuki (présentation du cycle catalytique ; catalyseur au palladium ; études autour des étapes 1 et 3 ; études autour de l'étape 2 ; exemples d'application du couplage de Suzuki à la formation de composés bi-aryl ; réaction apparentée au couplage de Suzuki)

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2016_Chimie_B_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2016_Chimie_B_Rapport_jury.pdf
 
 
Concours 2015
  • Composition de Physique C (U)
    Particules chargées dans un champ magnétique : effets quantiques :
    Quantité de mouvement portée par le champ électromagnétique
    Interférences d'ondes de matière et effet d'Aharonov-Bohm : interférences d'ondes de matière sur des particules neutres, interférences d'ondes de matière avec des particules chargées (effet d'Aharonov-Bohm)
    Effet Hall quantique : quantification du mouvement d'un électron dans un champ magnétique (orbites cyclotron classiques, quantification du mouvement cyclotron, orbites cyclotron relativistes dans le graphène), propriétés de conduction d'un gaz d'électrons bidimensionnel (trajectoires électroniques dans un conducteur parfait, états de bord et rôle du désordre
    Effet Faraday dans un échantillon de Hall

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2015_Physique_C_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2015_Physique_C_Rapport_jury.pdf
  • Composition de Chimie A (XEULC)
    1er problème : les relations quantitatives entre structures moléculaires et propriétés physico-chimiques :
    Constantes de Hammet et acidité des acides benzoïques substitués dans l'eau ; corrélations de Hammet et équilibres acido-basiques ; les corrélations de Hammet et les mécanismes réactionnels ; propriétés physico-chimiques de médiateurs redox
    2ème problème : alcaloïdes - biosynthèse et synthèse totale
    De la lysine aux pipéridines substituées (étude de deux étapes de la biosynthèse) ; synthèse de l'allosédamine ; synthèse totale de la fawcettimine

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2015_Chimie_A_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2015_Chimie_A_Rapport_jury.pdf
 
 
Concours 2014
  • Composition de Physique-Chimie (L)
    Modification et étude des propriétés physiques d'un matériau : fonctionnalisation photochimique :

    1ère partie : Chimie :
    Structure électronique des composés polyaromatiques : diagramme énergétique et stabilité du benzène ; comparauison de trois familles de composés aromatiques ; stabilité au-delà de cinq cycles
    Signatures spectroscopiques du TIPS-pentacène : spectroscopie RMN ; interaction avec la lumière ; voie de synthèse des dérivés polyaromatiques

    2ème partie : Physique :
    Caractérisation d'un système linéaire ou d'un signal - Transformée de Fourier : influence d'un système sur une excitation ; diffraction et transformée de Fourier
    Réponse d'un milieu à un champ électromagnétique : exemple des métaux : modélisation de la réponse d'un conducteur ; étude de la conductivité en régime dynamique (fréquences caractéristiques, condition d'existence d'une onde dans un métal) ; oscillation de charges dans un métal (plasmon) (approche qualitative d'une oscillation de charge, condition d'existence 'un plasmon dans un conducteur)

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2014_Physique_Chimie_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2014_Physique_Chimie_Rapport_jury.pdf
  • Composition de Chimie B (U)
    1ère partie : synthèse stéréocontrôlée du Trichodermatide :
    Transformation de l'acide tartrique en aldéhyde chiral ; formation du système pentacyclique ; fonctionnalisation du polycycle - obtention du Trichodermatide A (première fonctionnalisation : réactif de Davis ; deuxième fonctionnalisation : dioxyde de sélénium ; troisième fonctionnalisation : utilisation du cobalt)
    2ème partie : quelques aspects de la réaction-diffusion en solution :
    Réactions en solution : mécanisme de Lindemann-Hinshelwood
    Système oscillant biomimétique : schéma cinétique ; analyse en milieu homogène ; évolution temporelle
    Diffusions particulières

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2014_Chimie_B_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2014_Chimie_B_Rapport_jury.pdf
 
 
Concours 2013
  • Composition de Physique C (U)
    Etude de différentes expériences permettant de mesurer l'intensité de la force de gravitation et d'en déduire la constante gravitationnelle G :
    Préambule : comparaison entre interaction électromagnétique et gravitationnelle : intensité des interactions ;
    théorème de Gauss
    Détermination de G à l'aide d'un pendule de torsion (expérience de Cavendish ; une version moderne de l'expérience de Cavendish)
    Détermination de G à l'aide d'un gravimètre
    Gravimètre supraconducteur
    : lévitation d'une sphère supraconductrice ; mesure de la position de la sphère
    Gravimètre atomique : diffraction d'une onde de matière (approche corpusculaire ; approche ondulatoire) ; interféromètre atomique

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2013_Physique_C_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2013_Physique_C_Rapport_jury.pdf
  • Composition de Physique-Chimie (L)
    Quelques aspects physiques et chimiques des cristaux liquides :
    Physique : optique anisotrope dans un cristal liquide : onde électromagnétique dans un milieu matériel ; biréfringence de la phase nématique
    ; rayons ordinaire et extraordinaire ; propagation de la lumière dans une phase cholestérique
    Chimie : étude de cristaux liquides conducteurs ioniques utilisés comme membrane électrolyte : étude d'un crstal liquide ionique (synthèse ; étude structurale ; propriétés conductrices (transport de charges) (modélisation du processus de transport de charge dans un cristal liquide ionique ; mesure de la conductivité ionique des membranes électrolytes)) ; cas d'un autre cristal liquide ionique nématogène

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2013_Physique_Chimie_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2013_Physique_Chimie_Rapport_jury.pdf
  • Composition de Chimie (XEULC)
    Chimie générale : les zéolithes : des solides microporeux :
    Les oxoacides : de l'exemple à la définition ; l'acide borique : un oxoacide un peu spécial
    Des monoacides aux polyacides (étude détaillée) : pKa et structure ; utilisation d'un modèle électrostatique simple
    Les zéolithes : des solides poreux : estimation structurale de la surface spécifique de la zéolithe ZSM-5 ; mesure expérimentale de la surface spécifique d'une zéolithe ; les zéolithes : des tamis moléculaires ; les zéolithes : des acides solides

    Chimie organique : le rippertenol :
    Etude de la synthèse du rippertenol

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2013_Chimie_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2013_Chimie_Rapport_jury.pdf
 
 
Concours 2012
  • Composition de Physique C (U)
    Transport électronique à l'échelle mésoscopique :
    Mesure des fluctuations du courant électrique
    Modèle de Drude : mesure du temps de relaxation ; nature des collisions et libre parcours moyen ; distribution de Fermi-Dirac
    Modèle des canaux élémentaires de conduction : résistance d'un canal de conduction ; fluctuations de courant au sein d'un canal de conduction
    Conduction thermique dans un fil mésoscopique : loi de Wiedemann-Franz ; conduction thermique au sein du fil mésoscopique - fluctuations de courant
    Environnement électromagnétique et comportement à très basse tension : ordre de grandeur de la capacité électrostatique entre les contacts ; comportement à très basse tension


    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2012_Physique_C_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2012_Physique_C_Rapport_jury.pdf
  • Composition de Physique-Chimie (L)
    Application de la résonance magnétique nucléaire à la caractérisation de composés chimiques :

    Partie Physique : principe de la résonance magéntique nucléaire :
    Introduction : relation moment magnétique - moment cinétique ; relaxation nucléaire
    Résonance magnétique en irradiation continue
    Résonance magnétique en irradiation pulsée : action d'une impulsion sur l'aimantation ; effet d'une inhomogénéité de champ
    Aspect expérimental de la résonance magnétique (irradiation continue)

    Partie Chimie : application de la résonance magnétique nucléaire du proton à l'analyse structurale de phtalates

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2012_Physique_Chimie_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2012_Physique_Chimie_Rapport_jury.pdf
  • Composition de Chimie (XEULC)
    1er problème : étude de l'efficacité d'une réaction photochrome :
    Structure cristalline et processus de solubilisation ; détermination des rendements quantiques
    2ème problème : la Chimie Click : étude et applications de la réaction de Huisgen :
    La réaction de Huisgen (étude du mécanisme, étude de la réaction, extension à d’autres dipolarophiles) ; synthèse d’un composé polycyclique par Chimie Click ; utilisations de diazides (synthèse de polymère par Chimie Click, synthèse de macrocycles par Chimie Click)


    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2012_Chimie_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2012_Chimie_Rapport_jury.pdf
 
 
Concours 2011
  • Composition de Physique B (XELC)
    Activité optique :
    Introduction
    Théorie de Fresnel : notion de biréfringence circulaire
    Biréfringence circulaire induite ou effet Faraday : modèle de l'électron élastiquement lié ; constante de Verdet
    Biréfringence circulaire naturelle : du microscopique au macroscopique : dipôles induits dans une molécule hélicoïdale (dipôle électrique induit ; dipôle magnétique induit) ; application à la théorie de Lord Rayleigh
    Mise en évidence et mesure de rotations faibles : mise en évidence d'une rotation faible par décalage ; mesure d'effet Faraday en utilisant une cavité optique

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2011_Physique_B_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2011_Physique_B_Rapport_jury.pdf
  • Composition de Physique-Chimie (L)
    Etude du phénomène de transition de spin :

    Partie Physique : étude de quelques aspects de transition de comportement sur des systèmes pouvant présenter des états métastables (bi-stabilité) :
    Transition de comportement dans un système mécanique : préliminaires ; premier potentiel mécanique ; étude des positions d'équilibre relatif ; étude du temps caractéristique du système ; étude de la susceptibilité mécanique du système (second potentiel mécanique ; positions d'équilibre relatif ; susceptibilité mécanique)
    Transition de spin : préliminaires ; enthalpie libre du mélange ; premier modèle ; second modèle

    Partie Chimie :
    Bistabilité magnétique : le ligand bipyridine (bipy) ; synthèse de ligands pour des composés à transition de spin ; étude de la transition de spin du complexe Fe(bipy)2(NCS)2 ; systèmes à transition de spin dans le milieu biologique (hémoglobine et myoglobine)
    Contribution de l'entropie vibrationnelle à la transition de spin

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2011_Physique_Chimie_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2011_Physique_Chimie_Rapport_jury.pdf
 
 
Concours 2010
  • Composition de Chimie
    Modélisation physico-chimique des polymères :
    Description d'une chapine de polymère en solution ; géométrie d'une chaîne isolée en solution
    (modèle de Staudinger ; modèle de Kuhn) ; Statistique d'une chaîne isolée en solution (modèle de marche aléatoire (ou chapine fantôme) à une dimension ; extrapolation de la marche aléatoire à trois dimensions) ; thermodynamique d'une chaîne de polymère en solution (entropie de la chapine fantôme tridimensionnelle ; modèle de champ moyen) ; polymère en solution et qualité de solvatation (osmométrie différentielle ; solvatation du PMMA ; exploitation des résultats expérimentaux ; effet de solvant)

    Synthèse totale de la sténine

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2010_Chimie_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2010_Chimie_Rapport_jury.pdf
 
 
Concours 2009
  • Composition de Physique 2
    Propriétés électriques d'un matériau semiconducteur
    : semiconducteur intrinsèque ; semiconducteur dopé ; constante d'équilibre
    Etude de la photorésistance : phénomène d'absorption ; réponse temporelle de la photorésistance ; comparaison du modèle aux résultats expérimentaux
    Etude de la jonction PN : jonction PN à l'équilibre (propriétés électrostatiques de la ZCE ; potentiel de diffusion VD) ; jonction PN hors équilibre, en régime stationnaire (capacité de transition ; comparaison des variations relatives de concentration des majoritaires et minoritaires ; traversée de la zone de charge d'espace ; diffusion-recombinaison en zones neutres ; accès à la caractéristique courant-tension) ; modèle de la jonction en régime dynamique (traversée de la ZCE ; zones de diffucion-recombinaison hors ZCE ; impédance de la jonction)

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2009_Physique_2_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2009_Physique_2_Rapport_jury.pdf
  • Composition de Chimie
    Quelques aspects de la chimie médicale :
    Les agents de contraste en IRM : conception d'un agent de contraste (choix du métal ; choix du ligand (étude de l'effet chélate ; étude de l'effet macrocyle) ; synthèse d'un ligand macrocyclique) ; les agents de contraste dans l'organisme (détermination de la structure des complexes de gadolinium ; stabilité thermodynamique de l'agent de contraste dans le milieu physiologique (effet du pH sur la stabilité ; effet des cations métalliques dissous sur la stabilité ; application à la détermination des doses à administrer au patient)) ; effet de l'agent de contraste sur l'image IRM
    Synthèse d'une molécule antibiotique

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2009_Chimie_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2009_Chimie_Rapport_jury.pdf
 
 
Concours 2008
  • Composition de Physique 1
    Etude de quelques phénomènes physiques observables lors de l'interaction entre des nanosphères métalliques et une onde électromagnétique :
    Interaction d'une onde électromagnétique avec les métaux et les milieux diélectriques : propagation de l'onde dans les métaux (modèle de Drude ; absorption de l'onde ; comparaison avec l'expérience) ; équation de Maxwell dans les milieux diélectriques (charges de polarisation ; déplacement électrique - équation de Maxwell et relation de passage ; cas des milieux linéaires, homogènes isotropes)
    Interaction avec des nanosphères métalliques placées dans un milieu diélectrique : polarisation d'une nanosphère unique ; permittivité effective ; résonance de plasmon de surface (mise en évidence ; effets de taille)
    Effets thermiques et mécaniques sur les nanosphères : effets thermiques (introduction ; application au traitement du cancer) ; effets mécaniques (modélisation de la propagation des ondes acoustiques radiales ; fréquences propres d'oscillation

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2008_Physique_1_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2008_Physique_1_Rapport_jury.pdf

    Corrigé des questions 1 à 10 de ce sujet :
    Réalisé par D. Pikeroen, professeur de Physique en Maths Spé PC* au Lycée Jean-Baptiste Corot de Savigny-sur-Orge
    http://pikeroen.free.fr/Site/24F221C5-F338-44A0-B266-21919401F75F_files/A%20ENS%20Plasma%2008.pdf

    Corrigé des questions 54 à 66 de ce sujet :
    Réalisé par D. Pikeroen, professeur de Physique en Maths Spé PC* au Lycée Jean-Baptiste Corot de Savigny-sur-Orge
    http://pikeroen.free.fr/Site/24F221C5-F338-44A0-B266-21919401F75F_files/ENS%20DAlembert.pdf
  • Composition de Chimie
    Première partie : thermodynamique : le potentiel chimique :
    Préambule ; phase gazeuse (le gaz parfait ; le gaz réel (fugacité ; modèle de Van der Waals)) ; phase condensée (mélange de corps purs ; états de référence ; solutions régulières ; pression osmotique) ; gaz de soluté de MacMillan-Mayer (sphères dures (SD) ; sphères collantes (SC))

    Deuxième partie : chimie organique : réactions de Diels-Alder :
    Diènes/diénophiles ; effets des substituants sur la réaction de Diels-Alder (régiosélectivité ; stéréosélectivité) ; utilisation des dérivés du silicium ; diènede Danishefsky (synthèse et réactivité ; hétéro Diels-Alder ; stéréosélectivité ; inversion de stéréosélectivité

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2008_Chimie_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2008_Chimie_Rapport_jury.pdf
 
 
Concours 2007
  • Composition de Physique 2
    Principes fondamentaux de l'effet thermo-acoustique :
    Ondes acoustiques de faible amplitude : équation de d'Alembert ; aspects énergétiques - intensité acoustique ; solutions de l'équation de d'Alembert dans une cavité acoustique ; gradient adiabatique de température
    Effet thermo-acoustique : conservation de l'énergie et conduction de la chaleur ; couche limite thermique au voisinage d'une plaque horizontale ; puissance acoustique
    Le tube thermo-acoustique : intensité acoustique ; amplitude de l'onde ; justification des dimensions ; aspects énergétiques

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2007_Physique_2_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2007_Physique_2_Rapport_jury.pdf
  • Composition de Chimie
    1ère partie : formation de particules à partir de précurseurs en solution aqueuse
    L'eau et les cations en solution aqueuse : orbitales moléculaires de l'eau ; électronégativités et charges partielles dans la molécule d'eau ; propriétés acido-basiques des cations métalliques en solution aqueuse ; propriétés acido-basiques d'espèces neutres en solution aqueuse
    Formation de particules à partir de précurseurs en solution aqueuse : étude de la nucléation : aspects thermodynamiques de la nucléation ; aspects cinétiques de la nucléation

    Deuxième partie : parfumerie et chimie organique
    Détrmination de la structure de la civétone ; synthèse de la muscone ; synthèse de l'ambre gris

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2007_Chimie_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2007_Chimie_Rapport_jury.pdf
 
 
Concours 2006
  • Composition de Chimie
    Détermination de la configuration absolue d'un D-sucre
    : un peu d'histoire ; l'homogation de Kiliani ; détermination de la configuration absolue du D-(+)-Xylose, du D-(-)-Gulose et du D-(+)-Idose
    Détermination de la structure d'un D-sucre : forme cyclique et acyclique ; conformation de la forme cyclique
    Utilisation du D-(+)-Glucose en synthèse organique
    Complexation de substrats aromatiques par les cyclodextrines : étude de la polarité de la cavité centrale des cyclodextrines ; étude des modes de complexation de substrats aromatiques par les cyclodextrines
    Etude d'un équilibre de complexation par une cyclodextrine : principe de la spectroscopie d'absorption UV-visible ; mesure de la constante de formation du complexe CS
    Etude d'une cinétique de complexation : méthode des perturbations ; application aux complexes CS
    Utilisation des cyclodextrines pour la purification de solvants organiques industriels : principe de l'extraction liquide-liquide ; extraction d'alcools dans des solvants hydrocarbures par des cyclodextrines

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2006_Chimie_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2006_Chimie_Rapport_jury.pdf
 
 
Concours 2005
  • Composition de Chimie
    1ère partie : protéines et enzymes
    Transport du dioxygène
    : pressions partielles en dioxygène ; thermodynamique de la myoglobine ; thermodynamique de l'hémoglobine ; modélisation des équilibres ; analyse des interactions
    Régulation des enzymes : modélisation des régulations ; analyse cinétique ; analyse cinétique de l'enzyme régulée ; comportement de l'enzyme régulée
    Bases moléculaires du transport du dioxygène : coordination du dioxygène ; structure électronique de l'oxyhémoglobine ; réactivité du centre fer

    2ème partie : synthèse stéréocontrôlée de la (+)-iridomyrmécine :

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2005_Chimie_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2005_Chimie_Rapport_jury.pdf
 
 
Concours 2004
  • Physique (Cachan-Lyon)
    Interaction d'une onde électromagnétique plane avec différents milieux matériels, en se limitant au cas de l'incidence normale :
    1ère partie : étude macroscopique de la réflexion et de la transmission
    Matrice de transfert d'une lame diélectrique ; réflexion et transmission par une lame diélectrique ; miroir de Bragg

    2ème partie : origine microscopique des ondes réfléchie et transmise
    Champ rayonné par une nappe plane de courants surfaciques ; réflexion par un plan parfaitement conducteur sous incidence normale ; rayonnement d'un plan de dipôles ; paradoxe d'Ewald

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2004_Physique_LC_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2004_Physique_LC_Rapport_jury.pdf
  • Chimie (Lyon-Paris)
    1ère partie : graphite et matériaux dérivés :
    Quelques propriétés du graphite et autres variétés de carbone : structures cristallines ; transformation du graphite en diamant (influence de la température ; influence de la pression) ; structures électroniques
    Composés d'insertion du graphite : généralités ; composés lithium-graphite
    Piles et accumulateurs : pile Li/SOCl2 (fonctionnement ; autour du chlorure de thionyle ; à propos du lithium) ; accumulateurs Li/Mn2O4

    2ème partie : les cryptophanes en chimie supramoléculaire
    Les cyclotrivératrylènes (CTV)
    Les cryptophanes : synthèse des cryptophanes par la méthode Template ; synthèse des cryptophanes par la méthode directe ; complexation de molécules neutres par les cryptophanes (complexation d'halogénoalcanes dans un solvant organique ; complexation d'alcanes dans un solvant organique ou aqueux)


    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2004_Chimie_LP_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2004_Chimie_LP_Rapport_jury.pdf
 
 
Concours 2003
  • Physique (Cachan-Lyon)
    Etude de la dynamique du mélange dans les océans :
    Mélange vertical : questions préliminaires ; modèle d'advection-diffusion (évolutions spatiales de la température et de la salinité ; évolution spatiale de la concentration en carbone) ; expérience de Ledwell et al.
    Mélange horizontal : introduction ; condition initiale sans dépendance verticale (condition initiale cos qx ; interprétation géométrique ; champ de vitesse stationnaire ; condition initiale plus générale) ; condition initiale avec une dépendance verticale ; étirement
    Ondes internes : le mécanisme à l'origine des ondes internes ; la relation de dispersion des ondes internes ; les conséquences ; étude énergétique ; la réflexion des ondes internes

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2003_Physique_LC_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2003_Physique_LC_Rapport_jury.pdf
  • Chimie (Lyon-Paris)
    Partie A : les dendrimères
    Groupes périphériques de denrimères ; synthèse d'un précurseur de dendrimère chiral ; un dendrimère chiral de première génération ; synthèse convergente d'un dendron chiral

    Partie B : les nanoparticules
    Du complexe moléculaire au métal : l'élément or ; complexes de coordination ; cluster Au55(PPh3)12Cl6 ; nanoparticules d'or
    Synthèse de nanoparticules fonctionnalisées : préparation de nanoparticules Au/thiol et caractérisations ; préparation de groupements ferrocényles ; préparation de thiols fonctionnalisés
    Réactivités des nanoparticules Au/thiol : fonctionnalisation de nanoparticules Au/thiol et caractérisations ; effets sur la réactivité ; un exemple d'application, basée sur les propriétés électrochimiques (systèmes rédox ; interactions avec un sel de dihydrogénophosphate ; thermodynamique du système électrochimique ; un bilan)

    Énoncé :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2003_Chimie_LP_Enonce.pdf
    Rapport du jury :  http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/ENS/PC_2003_Chimie_LP_Rapport_jury.pdf