Corrigés des exercices du TD de mécanique quantique

• Corrigé de l'exercice 1 : Effet photoélectrique, détermination expérimentale de la constante de Planck
• Corrigé de l'exercice 2 : onde de matière
• Corrigé de l'exercice 3 : Interférences d'atomes de néon froids
• Corrigé de l'exercice 4 : Particule quantique dans un puits de potentiel fini
• Corrigé de l'exercice 5 : Orbitales atomiques  

Exercices de révisions de mécanique

• Corrigé mouvement elliptique
• Corrigé  pendule et induction
• Corrigé oscillateur avec frottements solides
• Corrigé oscillateur en référentiel non galiléen
• Corrigé particule chargée dans des champs électrique et magnétique 

Parties de cours ou applications directes du cours à maitriser

1. Mécanique

• Mouvements à force centrale conservative : tout le cours (mouvement plan, énergie potentielle effective, nature des trajectoires en fonction de la valeur de l'énergie mécanique, loi des aires, troisième loi de Képler, vitesse sur une orbite circulaire ou elliptique)
• Mouvement d'une particule chargée dans des champs électrique ou magnétique (vitesse d'une particule accélérée sous une tension U, rayon de la trajectoire circulaire dans un champ magnétique) 

1. Electromagnétisme

• Calculs classiques de champs électrique (boule chargée, plan chargé, fil chargé, cylindre chargé, condensateur plan : champ électrique et savoir retrouver l'expression de la capacité)
• Calculs classiques de champs magnétiques (fil, cylindre, solénoïde infini : champ magnétique et savoir retrouver l'expression de l'inductance propre)
• Potentiel et champ électriques créés par un dipôle
• Réflexion sur un conducteur parfait : retrouver l'expression de l'onde stationnaire et les modes propres d'une cavité (2 conducteurs parfaits face à face)
•  Propagation d'une onde électromagnétique dans un conducteur ohmique : retrouver l'équation de propagation du champ électrique, l'équation de dispersion, l'expression du vecteur d'onde et du champ électrique (effet de peau)
• Propagation d'une onde électromagnétique dans un plasma : retrouver l'équation de propagation du champ électrique, l'équation de dispersion, l'expression du vecteur d'onde et du champ électrique (dans les deux cas propagation ou réflexion totale)

1. Optique

• Exercices classiques d'optique géométrique : appareil photo, microscope, lunettes de Galilée et astronomique 
• Fentes d'Young : retrouver l'expression de la différence de marche, de l'intensité sur l'écran, de l'interfrange (montage avec et sans lentille)
• Interféromètre de Michelson : connaitre les deux configurations (éclairage, projection, forme des franges et leur localisation, différence de marche, rayon des anneaux 

1. Thermodynamique

• Exercices classiques sur les machines thermiques : cycle de Carnot (retrouver le rendement ou l'efficacité maximum), moteur essence, moteur diesel, PAC, réfrigérateur 
• Savoir établir l'équation de la chaleur dans les trois systèmes de coordonnées classiques et la résistance thermique d'un matériau pour chacune des trois géométries classiques

1. Mécanique quantique 

• Savoir retrouver l'expression de la partie temporelle de la fonction d'onde associée à un état stationnaire et l'équation de Schrödinger indépendante du temps
• Savoir retrouver les fonctions d'onde associées aux états stationnaires pour la marche de potentiel
• Savoir retrouver les fonctions d'onde et les énergies quantifiées associées aux états stationnaires dans le cas du puits de potentiel infini

Programme des colles de la semaine du 23 mars

• Révisions de thermodynamique de MP2I
• Rayonnement du corps noir

Résultats du DS n°7 Année 2025/2026

 

Programme des colles de la semaine du 16 mars

 

Chapitre CH3 : Réactions d'oxydoréduction

Chapitre TH1 : Diffusion thermique 

Corrigés du TD TH0 Révisions de thermodynamique de MP2I

Attention : Je place ici des corrigés à la demande de certains d'entre vous mais il n'y a pas besoin de chercher ces exercices pour préparer le DS n°7. Nous les corrigerons jeudi 12 et lundi 16 mars. 

Les parties de thermodynamique des sujets du lundi 30 mars portent sur la diffusion thermique, à part celui de l'X dans lequel il faut pouvoir calculer des variations d'entropie, des entropies créées et échangées dans un problème de diffusion thermique.

• Corrigé de l'exercice 2 : Calorimétrie
• Corrigé de l'exercice 3 : Détentes d'un gaz (avec question supplémentaire p3 du corrigé sur les variations d'entropie, entropie échangée et entropie créée lors des deux transformations étudiées) 
• Corrigé de l'exercice 4 : Rendement d'un moteur à cycle Diesel 
• Corrigé de l'exercice 5 : Cycle d'Ericsson