Archives CPGE PTSI Follereau (depuis 2019-20)/

Optique

Chapitre 1 : Modéliser la lumière

• Fiche de début de chapitre (lien), et version complétée.
• TD (lien) et correction.
• TP 1 (lien) : réflexion totale, réfraction.
• I - Théorie ondulatoire :
  • Spectres d'émission de nombreux éléments. Autres spectres.
  • Image aérienne de la houle illustrant la diffraction d'ondes (lieu sur Google map).
• II - Théorie de l'optique géométrique :
  • Animation sur la réfraction et la réflexion lors d'un changement de milieu. (une autre)
  • Principe du mirage optique (lien). Pour aller plus loin : une animation qui permet de simuler un profil de densité quelconque dans l'atmosphère.
  • Les fourmis suivent la loi de la réfraction.

Chapitre 2 : Optique géométrique

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• Fiche pour les constructions avec lentille (lien) et correction.
• TD (lien) et correction.
• DM (lien) : appareil photographique numérique, et correction.
• Animation illustrant le fait que couper les rayons tapant sur le bord de la lentille permet de s'approcher du stigmatisme.
• Animation : lentille et rayons. Et une autre.
• Animation pour la méthode de Bessel (exercice du TD).
• TP 2 (lien) : mesures de focales.
• TP 3 (lien) : appareil photo et lunette astronomique.
• TP 4bis (lien) : spectroscopie relative, lunette de Galilée. Ancienne discussion sur les résultats (lien).
• TP 4 (lien) : spectres et goniomètre. Annexe réglages. Ancienne discussion sur les résultats (lien).
  Animation minimum de déviation (pour une longueur d'onde fixée, faire tourner le prisme) (lien).
  (autre animation prisme (lien).
  Une démonstration de la formule du minimum de déviation (lien).
  Un exemple de résultats , un autre (2022, élèves).
• TP 5 (lien) : microscope.

Archives

• Fiche de début de chapitre (ancien programme) (lien), TD (lien) et correction, Vidéo présentant des animations d'interférences dans le cas d'objets classiques (des billes), d'onde (vagues, lumière, son), et des objets quantiques (comme les photons) et Vidéo d'une expérience d'interférences photon par photon.
• Anciens TP :
  • TP (lien) : réflexion totale, lentilles minces.
  • TP (lien) : mesures de focales.
  • TP (lien) : lunette astronomique.
  • TP (lien) : spectres ; microscope.

Structure de la matière

Divers documents et liens

• La société chimique de France met à disposition des données physiques, chimiques, ou concernant l'utilisation et la production industrielle de diverses espèces chimiques.
  Et un autre exemple de site avec des données. Ou encore ici (site nist).

Chapitre 1 : Structure de l'atome, classification périodique

• Fiche de début de chapitre (lien), et version complétée.
• Une classification périodique des éléments. Et celle donnée en cours (lien).
• Un site qui retrace l'histoire de la construction de la table : lien.

Chapitre 2.1 : Structure des molécules

• Fiche de début de chapitre et TD (lien).
• Correction du TD (lien).
• Lien vers un outil de visualisation en ligne de molécules, et un autre.

Chapitre 2.2 : Relations entre structure des molécules et propriétés macroscopiques

• Fiche de début de chapitre et TD (lien), et version complétée.
• Correction du TD (lien).

Chapitre 3 : Structure des cristaux (cristallographie)

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• Compléments sur le cours (lien).
• TD (lien) et correction.
• DM (cf énoncé TD, lien) : oxyde de zirconium, et correction.
• Vidéo par microscopie de la formation d'un cristal (lien).
• Lien vers un outil de visualisation en ligne de structures cristallines. Pour une CFC tester l'or, pour une cubique centrée tester le fer, enfin, NaCl est sous le nom de halite.

Ancien programme

Électrocinétique

Chapitre 1 : Circuits électriques en régime quasi-stationnaire

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien) et correction.
• Effets de l'électricité sur le corps humain (lien 1, page 12, lien 2, page 10).
• TP 5 (lien) : mesure de caractéristiques, résistances d'entrée et de sortie.

Chapitre 2 : Condensateurs et bobines

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.

Archives

• TP (lien) (2019) : mesure de caractéristiques.
• TP (lien) (2019) : capteur de lumière ; résistances d'entrée et de sortie.

Étude des systèmes linéaires

Chapitre 1 : Régime transitoire des systèmes du 1^er ordre

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien) et correction.
• DM (cf énoncé TD) : charge d'une bobine en dérivation, ainsi que les parties IV, V et VII de la fiche méthode de mathématiques, et correction. Correction de la partie maths : ici.
• TP 6 (lien) : régime transitoire du circuit RC. Exemples de résultats (lien).
• TP 8 (lien) : régime transitoire du circuit RL (en complément du TP méthode d'Euler).

Chapitre 2 : Oscillateur harmonique (systèmes du 2^nd ordre non amortis)

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien) et correction.
• DM (cf énoncé TD) : étude énergétique d'un circuit LC, et correction.
• Animation permettant de visualiser un signal harmonique et de modifier ses paramètres.
• Animation du système masse-ressort horizontal.
• TP 8 (lien) : système masse-ressort et circuit LC.

Chapitre 3 : Régime transitoire des systèmes du 2^nd ordre (oscillateurs amortis)

• Fiche de début de chapitre (lien), version complétée.
• TD (lien) et correction.
• TP 9 (lien) : régime transitoire du circuit RLC, exemple de résultats ici et là.
• Autres exercices (lien) et correction.
• Animation permettant le tracé du portrait de phase du système masse-ressort vertical.
  Ce site utilise l'équation sous la forme $\ddot{x} + 2\lambda\dot{x} + \omega_0^2 x = 0$. Le lien avec celle du cours impose donc que $2\lambda = \dfrac{\omega_0}{Q}$. La limite entre les régimes est alors pour $\lambda = \omega_0$.
• Vidéo du système masse-ressort vertical avec plus ou moins de frottements (air, eau, glycérol).

Chapitre 4.0 : Signaux périodiques

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien), et correction.
• DM (lien) : étude d'un signal triangle, et correction.
• Animation permettant de visualiser un signal harmonique et de modifier ses paramètres.
• Animation montrant la reconstitution d'un signal à partir de son spectre.
• Autre animation montrant le spectre de sons produits par des instruments de musique.

Chapitre 4 : Régime sinusoïdal forcé

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien) et correction.
• TP 10 (lien) : impédance d'une bobine réelle (et exemple de résultat) (et bilan).
• TP 11 (lien) : résonance du circuit RLC, exemple de courbe de résonance, un autre.
• TP (lien) : résonance du circuit RLC (suivi de $u_c$), exemple de courbe de résonance.
• Vidéo de systèmes mécaniques forcés entrant en résonance.
  Idem avec un verre.

Chapitre 5 : Filtrage

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien) et correction.
• DM (lien) : étude d'un sismomètre, et correction.
• TP 12 (lien) : diagramme de Bode et réponse en fréquence.
• TP 13 : action d’un filtre sur un signal périodique (voir rubrique informatique).
• TP 16 (lien) : mise en cascade de filtres.

Mécanique

Chapitre 1 : Introduction à la mécanique du point

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien), et correction.
• DM (lien) : chute libre avec frottements, et correction. Le code Python de résolution est ici.
• TP (lien) : frottements fluides (chute bille glycérol), et éléments de correction.
• TP (lien) (2019) : poussée d'Archimède, frottements fluides.

Chapitre 2 : Mouvements en coordonnées non cartésiennes

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien), et correction.
• TP (lien) : pendule (masse-ficelle), (résultats).
• TP : étude de la période du pendule simple (résolution d'équations avec odeint, lien, version corrigée, voir aussi rubrique informatique).
• Pour les systèmes de coordonnées : lien vers les animations.
• Validité de l'approximation $\sin\theta\simeq\theta$ (lien).

Chapitre 3 : Énergie en mécanique

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien), et correction.
• TP et DM (lien) : balle rebondissante, correction, exemple de relevé (lien).
• TP (lien) : mesures de $g$.

Chapitre 3 (suite) : Énergie en mécanique, mouvements conservatifs à 1D

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (cf fin poly cours), et correction.

Chapitre 4 : Mouvement des particules chargées

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien), et correction.
• DM (cf énoncé TD : lien) : spectromètre de masse, et correction.

Chapitre 5 : Théorème du moment cinétique

• Fiche de début de chapitre (lien), et version avec EC corrigés.
• TD (lien), et correction.

Chapitre 6 : Mouvement dans un champ de force centrale

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• - Animation illustrant les lois de Kepler et les trajectoires des planètes à l'échelle
  - Paramètres orbitaux des planètes et planètes naines du système solaire.
  - Simulation du système solaire.
  - Animation de mouvement elliptique
• TD (lien), et correction.
  Une vidéo des mouvements des étoiles autour du trou noir au centre de la galaxie. L'année est en haut à droite. Lien vers la page hôte.
• TP : simulation de trajectoires, voir rubrique informatique.

Chapitre 7 : Mécanique du solide

• Fiche de début de chapitre (lien), et version complétée.
• TD (lien) et correction.
• Vidéo illustrant la conservation du moment cinétique (cf TD III et IV), et une autre.
• TP (lien) : modèles du pendule $--$ rail incliné, et éléments de correction.
• TP (lien) : machine d'Atwood, et éléments de correction.

Archives (dont vidéos confinement)

• Chapitre 3 : Énergie en mécanique, version 2019-20)
• Chapitre 4 : Mouvement des particules chargées. Fiche de début de chapitre (version ancien programme) (lien).
• Chapitre 5 : Théorème du moment cinétique. EC1, EC2 et EC3.
  TD : I, II et III.
• Chapitre 6 : Mouvement dans un champ de force centrale. EC2, EC3 et EC4.
  TD : I et III, IV et V.
• Chapitre 7 : Mécanique du solide. EC1, EC2 et EC3.
  TD : I (ancien), I et II.

Ondes

Chapitre 1 : Phénomènes ondulatoires

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien) et correction. Vidéo pour l'exercice II.
• Animation 1 montrant la perturbation engendrée par une onde progressive.
• Animation 2 permettant de visualiser une onde progressive monochromatique, et une autre (animation 3).
• Une autre avec une corde, en particulier on peut placer deux capteurs et voir le déphasage entre les deux signaux enregistrés en fonction de l'éloignement des capteurs.

Chapitre 2 : Phénomènes d'interférences

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée, et version sans optique.
• TD (lien) et correction. Version sans optique
• Animation 1 : simulation de l'expérience de la cuve à ondes, et principe de fonctionnement de la cuve.
• Animation 2 : somme de deux cosinus.
• Animation 3 : fentes d'Young.
• TP 14 (lien) : ondes ultrasonores et célérité du son.
• TP 15 (lien) : interférences en optique.

Champ magnétique et induction

Chapitre 1 : Champ magnétique - propriétés et actions

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• Vidéo rail de Laplace (lien Youtube).
  Vidéo entrainement aiguille aimantée salle de TP (lien).
• TD (lien), et correction.
• DM (lien) : pendule magnétique, et correction.
• TP 22 (lien) : mesure de $B_{\text{Terre}}$

Chapitre 2 : Induction - circuit fixe et $\vec{B}$ variable

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• Vidéo phénomène induction (lien Youtube).
• TD (lien), et correction.
• TP 23 (lien) : mesure d'inductance

Chapitre 3 : Induction et conversion de puissance

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien), et correction.
• TD - moteur synchrone : vidéo entrainement aiguille aimantée salle de TP (lien), et animation (lien, lien site source).
• Compléments sur les dispositifs étudiés (lien).

Archives (dont vidéos confinement 2021)

• Chapitre 1 : Champ magnétique - propriétés et actions. EC1, EC2 et EC3.
  TD : I, II et III.
• Chapitre 2 : Induction - circuit fixe et $\vec{B}$ variable. EC1, EC2 et EC3.
  TD : I, II et III.
  TD de révision (lien), et correction.
• Chapitre 3 : Induction et conversion de puissance. EC1, EC2 et EC3.
• Programme avant 2021 :
  • Fiche de début de chapitre (lien).
  • TD (lien), et correction.
    Vidéos associées : I, II, III, IV, V (q1 et 2) et V (q3 et 4).
  • TD III - moteur à courant continu : animation (lien et cf cours pour légende, lien site source).
    TD IV - moteur synchrone : vidéo entrainement aiguille aimantée salle de TP (lien), et animation (lien, lien site source).
    TD V - moteur asynchrone : vidéo moteur salle TP (lien), et une autre sur Youtube (lien).
  • Compléments sur les dispositifs étudiés (lien).

Thermodynamique

Chapitre 1 : Décrire l'état d'un système thermodynamique

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• Fiche pour la partie IV (lien), et version 2023, plus longue.
• TD (lien), et correction.
• Exemple de tables de données thermodynamiques pour l'eau (lien externe).

Chapitre 2 : Échanges d'énergie $-$ le premier principe

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien), et correction.
• DM (lien) : façon optimale de pomper, et correction.
• TP 24 (lien) : calorimétrie.

Chapitre 3 : Dégradation de l'énergie $-$ le second principe

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien), et correction.

Fiche mémo chapitres 1 à 3 (lien)

Chapitre 4 : Changements d'état des corps purs

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien), et correction.
• Animation du tracé d'un diagramme de Clapeyron (lien, obsolète). Il s'agit de la première animation (cliquer sur la loupe).
• Expérience de passage vers l'état supercritique du CO2 (lien youtube).
• Expérience de solidification d'une chaufferette chimique (lien youtube).
• Exemples de corps purs dont la frontière liquide-solide a une pente négative dans le diagramme p-T (lien).
• TP 25 (lien) : calorimétrie.

Chapitre 5 : Machines thermiques

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• Fiche machines thermiques (lien).
• TD (lien), et correction.
  Lien vers l'animation exercice IV
• Suite du TD (lien), et correction.
• DM (lien) : moteur Diesel, et correction.
• Document sur le moteur de Stirling présenté en cours (lien).
  Deux vidéos associées : avec une tasse d'eau chaude, et avec un pac de glace.
  Et enfin, vous pouvez fabriquer votre propre moteur de Stirling : voir par exemple ici ou bien là (avec en plus des explications claires sur le fonctionnement).
• TP : pompe à chaleur (lien).

Transformations de la matière

Divers documents et liens

• Des diagrammes E-pH sur www.crct.polymtl.ca.
• Document sur la sécurité et les pictogrammes en TP de chimie (lien).
• Documents de la rubrique TP sur la conductimétrie, l'absorbance, les titrages.

Chapitre 0 : Révision sur les bilans de matière

• TD (lien).

Chapitre 1 : Cinétique des réactions chimiques

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien), et correction.
• TP 17 (lien) : cinétique (hydrolyse de tBuCl), suivie par conductimétrie, et exemples de résultats.
• TP (lien) : cinétique (iodure et eau oxygénée), suivie par spectrophotométrie, et exemples de résultats.

Chapitre 2 : Équilibre chimique

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• Fiche récapitulant le vocabulaire des systèmes chimiques (lien).
• TD (lien), et correction.
• DM : exercice VI du TD.
• TP (lien) : détermination du $K_A$ de l'acide éthanoïque, et éléments de correction.

Chapitre 3 : Réactions acide-base

• Fiche de début de chapitre (lien), et version complétée.
• TD (lien), et correction.
• TP (lien) : titrage d'un mélange d'acides ; protocole. Cf TD et sa correction pour la théorie.
• TP (lien) : titrage de HCl par la soude.
• TP (lien) : étalonnage d'une solution de soude par l'acide oxalique.

Chapitre 4 : Réactions de précipitation

• Fiche de début de chapitre (lien), et version complétée.
• TD (lien), et correction.
• TP (lien) : titrage des ions $\mathrm{Cl^{-}}$ par la méthode de Fajan ; photographies avant/après l'équivalence ; correction.

Chapitre 5 : Réactions d'oxydoréduction

• Fiche de début de chapitre (lien), et version complétée.
• TD (lien), et correction.
• Compléments sur le lien structure de Lewis et n.o. (lien).
• TP (lien) : titrage potentiométrique (cérium et fer).

Chapitre 6 : Diagrammes E-pH

• Fiche de début de chapitre (lien), et version complétée.
• TD (lien), et correction.
• DM d'entrainement pour les courageux pendant les vacances (lien, la correction est avec).
• TP (lien) : titrage indirect de l'eau de Javel, et correction.

Anciennes vidéos (confinement 2020)

• Chapitre 3 : Réactions acide-base. EC1, EC2, EC3, EC4 et EC5.
  TD : I, II et III.
• Chapitre 4 : Réactions de précipitation. EC1, EC2, EC3 et EC4.
  TD : I, II et III.
• Chapitre 5 : Réactions d'oxydoréduction. EC1 et EC2, EC3, EC4 et EC5.
  TD : I, II, III et IV.
• Chapitre 6 : Diagrammes E-pH. EC1, EC2 et EC3.
  TD : I, II et III.