Corrige AGREGINT Composition de Physique 2003 AGREG PHYS

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CORRIGÉ 1. Mesure de g 1.1. Etude mécanique 1 2&1.1.1. mz = -mg → z(t) = -gt+v et z(t) = - gt + v t + z 0 0021.1.2. v = gt 0M1 2z −=zg()t−t MM22(z −z)M1.1.3. T = 2 g8H1.1.4. g = 22TT−12−21.1.5. g = 9,80ms. 1.2. Mesure expérimentale des durées T et T 1 2 1.2.1. Méthode d’auto-collimation. 1.2.2. 1.2.2.1.Division d’amplitude au niveau de la lame séparatrice LS : un des faisceaux est réfléchi par M puis par LS et converge en F’ ; l’autre est réfléchi par LS puis par M 1et converge également en F’. Il y a donc interférence en F’. 1.2.2.2.δ =2e ; e : épaisseur de la lame virtuelle. Soit δ = -2(z+x ) pour le miroir M et δ =-1 12(z+x ) pour M . 2 21.2.2.3.Le repérage de la ddm nulle permet de repérer les instants de passage du miroir M aux cotes z=-x et z=-x , c'est-à-dire les durées T et T . 1 2 1 2I 2π I 4π0 01.2.2.4.I= 1c+ os δ = 1c++os z(tx) . Cette intensité est périodique, rien ne ()i2 λ 2 λpermet de distinguer la frange centrale des autres franges brillantes. 1.2.3. 14 141.2.3.1. 400nm ≤≤λ 800nm. D’où 3,7.10 Hz≤≤ν 7,5.10 Hz. 1.2.3.2. trains d’onde non synchrones ! ondes non cohérentes (du point de vue temporel). Terme d’interférence nul, les sources ne peuvent interférer entre elles. Les intensités s’ajoutent. πδ ν +ν()πδ 121.2.3.3. It( )=−2A (νν ) 1+sinc ∆ν .cos . La fonction I(t) est cette fois 21 ccpseudo périodique : la frange centrale correspond au maximum absolu d’intensité. On peut donc ...

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Extrait

 

    1. Mesure de g

CORRIGÉ

1.1. Etude mécanique 1.1.1. m & z & = -mg→ z & (t) = -gt+v 0 gt - =t)e  2 1 (z t 2 + v 0 t + z 0   1.1.2. v 0 = gt M   M 1 )( 2 2  −z=g t−t M 1.1.3. T= 2( 2 M −z) g 1.1.4= 8 . g 2 2 T 1 −T 2 1.1.5. =9, 80m.s −2     1.2. Mesure expérimentale des durées T 1 et T 2   1.2.1. Méthode d’auto-collimation. 1.2.2.   1.2.2.1.Division d’amplitude au niveau de la lame séparatrice LS : un des faisceaux est réfléchi par M 1 par LS et converge en F’ ; l’autre est réfléchi par LS puis par Mpuis et converge également en F’. Il y a donc interférence en F’. 1.2.2.2.δ=2e   ; e : épaisseur de la lame virtuelle. Soitδ= -2(z+x 1 ) pour le miroir M 1 etδ=- 2(z+x 2 ) pour M 2 . 1.2.2.3.Le repérage de la ddm nulle permet de repérer les instants de passage du miroir M aux cotes z=-x 1 et z=-x 2 , c'est-à-dire les durées T 1 et T 2 . 1.2.2.4.I= I 2 0    1+cos 2π δ λ    = I 2 0    1+ 4 ocs π λ (t)+x i    . Cette intensité est périodique, rien ne ( ) permet de distinguer la frange centrale des autres franges brillantes. 1.2.3.     1.2.3.1. 400nm≤λ≤800nm. D’où 3,7.10 14 Hzν≤≤7,5.10 14 Hz. 1.2.3.2. trains d’onde non synchrones!ondes non cohérentes (du point de vue temporel). Terme d’interférence nul, les sources ne peuvent interférer entre elles. Les intensités s’ajoutent. 1.2.3.3. I(t)=2A(ν 2 −ν 1 )     1+sinc    δ Δ π ν    .cos   νδπ ( 1 ν+ ) 2        . La fonction I(t) est cette fois c c pseudo périodique : la frange centrale correspond au maximum absolu d’intensité. On peut donc repérer sans ambiguïté le passage par les cotes cherchées.     2. Mesure de G 2.1. Moments :−Cθet 2× d MG 2 m ×l  Equilibre :Cθ =2 M d G 2 m l  2.2. Faire un schéma explicatif→=β4θ 

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