Physique PC-PC*
Pierre Jamonneau
Mehdi Nehmé
Raphaël Proux
Vuibert
Partie 1. Optique ondulatoire11
Chapitre 1 Ondes lumineuses
Cours
14
1. Modèle scalaire des ondes lumineuses14
2. Interférences à deux ondes lumineuses24
3. Interférences à N ondes lumineuses37
Fiche de synthèse
41
Exercices
43
Aide à la résolution des exercices
51
Corrigés
52
Chapitre 2 Interférométrie à division de front d'onde
Cours
78
1. Trous d'Young78
2. Réseaux96
3. Approche expérimentale : application de la diffraction au filtrage spatial100
Fiche de synthèse
114
Exercices
116
Aide à la résolution des exercices
127
Corrigés
128
Chapitre 3 Interférométrie à division d'amplitude
Cours
154
1. Interféromètre de Michelson154
2. Interférences en lumière non monochromatique167
Fiche de synthèse
177
Exercices
179
Aide à la résolution des exercices
191
Corrigés
192
Partie 2. Thermodynamique213
Chapitre 4 Systèmes ouverts en régime stationnaire215
Cours
216
1. Principes de la thermodynamique industrielle216
2. Quelques exemples d'organes222
3. Utilisation de diagrammes thermodynamiques224
Fiche de synthèse
239
Exercices
241
Aide à la résolution des exercices
252
Corrigés
253
Chapitre 5 Diffusion de particules273
Cours
274
1. Étude de la diffusion de particules274
2. Équation de la diffusion de particules282
3. Exemple en régime stationnaire286
Fiche de synthèse
291
Exercices
293
Aide à la résolution des exercices
303
Corrigés
304
Chapitre 6 Phénomènes de transfert thermique327
Cours
328
1. Étude de la diffusion thermique329
2. Équation de la diffusion thermique335
3. Étude du rayonnement thermique346
Fiche de synthèse
352
Exercices
355
Aide à la résolution des exercices
365
Corrigés
366
Partie 3. Mécanique391
Chapitre 7 Changements de référentiels393
Cours
394
1. Cinématique394
2. Dynamique en référentiel non galiléen401
3. Caractère galiléen approché des référentiels courants407
4. Fonctionnement d'un véhicule à roues417
Fiche de synthèse
422
Exercices
424
Aide à la résolution des exercices
433
Corrigés
434
Chapitre 8 Cinématique des fluides
Cours
458
1. Description d'un fluide en écoulement458
2. Équation locale de conservation de la masse466
3. Écoulements irrotationnels470
Fiche de synthèse
475
Exercices
476
Aide à la résolution des exercices
479
Corrigés
480
Chapitre 9 Dynamique des fluides491
Cours
492
1. Actions de contact dans un fluide en mouvement492
2. Équations dynamiques locales501
3. Bilans macroscopiques511
Fiche de synthèse
518
Exercices
520
Aide à la résolution des exercices
532
Corrigés
534
Partie 4. Électromagnétisme571
Chapitre 10 Sources du champ électromagnétique573
Cours
574
1. Charges et courants de charges574
2. Conductivité d'un métal580
3. Approche descriptive de l'effet Hall585
4. Équations de Maxwell588
Fiche de synthèse
590
Exercices
592
Corrigés
592
Chapitre 11 Électrostatique595
Cours
596
1. De la loi de Coulomb au champ électrostatique596
2. Propriétés de symétrie des sources599
3. Théorème de Gauss604
4. Analyse des cartes de champ électrostatique607
5. Application à la chimie : interactions entre molécules611
6. Condensateur plan619
7. Noyau atomique623
Fiche de synthèse
625
Exercices
627
Aide à la résolution des exercices
641
Corrigés
642
Chapitre 12 Magnétostatique665
Cours
666
1. Forme intégrale des équations de Maxwell666
2. Propriétés de symétrie668
3. Analyse des cartes de champ magnétostatique672
4. Quelques distributions courantes674
5. Dipôle magnétostatique680
Fiche de synthèse
688
Exercices
690
Aide à la résolution des exercices
701
Corrigés
701
Chapitre 13 Équations de Maxwell729
Cours
730
1. Forme intégrale des équations de Maxwell730
2. Énergie électromagnétique734
3. Électromagnétisme dans l'ARQS737
Fiche de synthèse
741
Exercices
743
Aide à la résolution des exercices
753
Corrigés
754
Partie 5. Physique des ondes779
Chapitre 14 Équation de l'Alembert unidimensionnelle781
Cours
782
1. Description de phénomènes ondulatoires : équation d'onde782
2. Solutions de l'équation de l'Alembert789
3. Application au mouvement d'une corde vibrante793
Fiche de synthèse
797
Exercices
799
Aide à la résolution des exercices
806
Corrigés
806
Chapitre 15 Ondes acoustiques dans les fluides821
Cours
822
1. Mise en équation des ondes acoustiques822
2. Ondes planes progressives harmoniques827
3. Aspects énergétiques830
4. Réflexion et transmission à une interface836
5. Effet Doppler840
Fiche de synthèse
845
Exercices
847
Aide à la résolution des exercices
855
Corrigés
856
Chapitre 16 Ondes électromagnétiques dans le vide871
Cours
872
1. Équations de propagation des ondes électromagnétiques dans le vide872
2. Ondes électromagnétiques planes progressives harmoniques dans le vide874
3. Aspects énergétiques878
4. Polarisation des ondes électromagnétiques dans le vide882
5. Étude expérimentale : synthèse et analyse d'une lumière totalement polarisée886
Fiche de synthèse
896
Exercices
898
Aide à la résolution des exercices
907
Corrigés
907
Chapitre 17 Phénomènes de propagation linéaires931
Cours
932
1. Absorption et dispersion932
2. Propagation d'un paquet d'ondes945
3. Interface entre deux milieux950
Fiche de synthèse
959
Exercices
961
Aide à la résolution des exercices
971
Corrigés
972
Chapitre 18 Introduction à la physique du laser1001
Cours
1002
1. Interaction matière/rayonnement1002
2. Oscillateur optique : le laser1008
3. Faisceaux lasers gaussiens1016
Fiche de synthèse
1022
Exercices
1024
Aide à la résolution des exercices
1035
Corrigés
1036
Chapitre 19 Mécanique quantique1059
Cours
1060
1. Description ondulatoire d'une particule massique1060
2. Marche et barrière de potentiel : effet tunnel1070
3. Puits de potentiel rectangulaire : quantification de l'énergie1078
Fiche de synthèse
1090
Exercices
1092
Aide à la résolution des exercices
1104
Corrigés
1105
Partie 6. Annexes1131
Annexe A
1132
1. Signal sinusoïdal1132
2. Décomposition d'un signal périodique1132
3. Décomposition d'un signal non périodique1134
Annexe B
1137
1. Opérateurs du premier ordre1137
2. Opérateurs du deuxième ordre1143
Index1147