Statistiques jury
Comment les candidats s'en sont sortis
Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.
Moyenne
10.19
Médiane
9.6
Écart-type
3.61
Q1 (25%)
7.3
Q3 (75%)
12.7
Candidats présents
3 356
sur 3 630 inscrits · 7.5% d'absents
Analyse
Ce qu'a observé le jury
Synthèse Hadamard du rapport officiel — citations, chiffres et conseils du jury.
Présentation du sujet
L'intitulé du sujet illustre parfaitement l'étendue du domaine abordé : « De l'atome d'hydrogène aux galaxies », soit la physique de l'infiniment grand à l'infiniment petit. L'étude proposée est centrée sur le rayonnement électromagnétique de longueur d'onde 21 cm émis par l'atome d'hydrogène dans son état fondamental (raie HI à 21 cm). Cette transition est celle du maser à hydrogène et est aussi à l'origine du rayonnement émis à cette longueur d'onde par le milieu interstellaire constitutif de…
Structure de l'épreuve
- Partie I — Partie I — La raie HI à 21 cm(Q1-Q19)Difficile
I.A — Étude classique de l'atome d'hydrogène (force électrostatique en 1/r², énergie potentielle, mouvement plan, énergie mécanique avec E_eff(r), trajectoire). I.B — Modèle de Bohr (orbites quantifiées, rayon a_0, niveaux d'énergie, énergie thermique kT vs ionisation). I.C — Structure hyperfine (r…
- Partie II — Partie II — Étude de l'émission et de l'absorption entre les deux niveaux hyperfins(Q20-Q44)Très difficile
II.A — Bilan radiatif de la raie HI (Q20 mieux réussie, schéma vs long discours, durée de vie de l'état excité E_u). II.B — Intensité spécifique de la raie HI (vecteur de Poynting, OPPH, équation différentielle ordre 1, lacunes mathématiques). II.C — Informations apportées par la raie HI émise par…
Analyse globale du jury
« Une lecture approfondie du sujet permet d'apporter des éléments de réponse non négligeables dès lors que l'on est attentif à ce qui était écrit. De toute évidence, certains candidats n'ont pas su tirer parti de cette lecture, sans doute trop superficielle. Globalement, beaucoup de calculs sont guidés et de nombreux résultats intermédiaires sont fournis, afin qu'aucun candidat ne soit bloqué. Cette volonté d'amener le candidat avec soi est appréciable, mais exige en retour, de sa part, une attitude irréprochable. Il doit, d'une part, savoir utiliser à bon escient ce qui lui est donné en étant particulièrement clair sur la démarche entreprise, d'autre part savoir faire preuve d'humilité et d'honnêteté s'il n'a pas abouti, afin que le correcteur ne se sente pas trompé ! La mansuétude avec la… »
Top pièges sanctionnés
Vecteur = scalaire, indices = exposants (Q1)-2 pts
« Les mouvements à force centrale sont abordés en première année. Pour certains ceci semble très très loin ! Pourtant, l'étudiant qui avait appris et compris son cours avait ici le moyen d'engranger bon nombre de points faciles. Il nous semble nécessaire, dans cette première partie, de rappeler qu'il n'est pas possible d'égaler un vecteur et un scalaire, tout simplement parce que cette égalité n'a pas de sens. Sans doute que le stress n'y est pas étranger, mais il nous est arrivé de voir des confusions entre indice et exposant (r_2 et non r² comme attendu). »
Loi de Coulomb 1/r² ignorée-2 pts
« Trop de candidats dévoilent des lacunes considérables. Est-il concevable qu'un futur ingénieur ignore que l'interaction coulombienne varie en 1/r² ? Qu'un électron et un proton s'attirent mutuellement ? »
Coordonnées sphériques au lieu de cylindriques (Q3)-1 pts
« Nous avons relevé de fréquentes confusions entre coordonnées sphériques et coordonnées cylindriques à la question Q3. Cette question étant par ailleurs, parfois, l'occasion d'évoquer le principe de Curie de façon très mystérieuse ! Des candidats utilisent d'emblée les coordonnées polaires et croient découvrir que le mouvement est plan. »
Valeur sans calcul littéral (Q8-Q9)-1 pts
« Si beaucoup de candidats ont heureusement su en profiter, nous sommes surpris qu'une partie non négligeable ne comprenne pas que la question « déterminer la valeur » appelle à une application numérique ! Évidemment, ces deuxièmes parties de Q8 et Q9 sont précédées d'un versant théorique. Aussi n'est-il pas acceptable de fournir une valeur numérique sans la justifier par un calcul au préalable. »
Ordre de grandeur avec excès de chiffres (Q10)-1 pts
« La question Q10 appelle à un ordre de grandeur : ce qui importe est de voir apparaitre kT et non le préfacteur, en sachant que pour une telle question, comme pour toutes les questions où l'on attend plus des ordres de grandeur que des valeurs précises, il est important de ne pas abuser du nombre de chiffres significatifs qui n'ont alors plus de « significatif » que le nom ! Ajoutons qu'il est très surprenant que plusieurs candidats aient abouti à des valeurs négatives de la température absolue sans réagir ! »
Chapitres clés à maîtriser
Source : Rapport du jury Centrale-Supélec · Physique PC, session 2018 · PDF officiel ↗
Ressources
Téléchargements
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FAQ
