Analyse
Ce qu'a observé le jury
Synthèse Hadamard du rapport officiel — citations, chiffres et conseils du jury.
Présentation du sujet
Première partie sur le pouvoir de résolution de l'œil. Trois autres parties sur différentes méthodes de microscopie optique : microscopie de Van Leeuwenhoek (lentille boule), microscopie à contraste de phase, microscopie non linéaire à deux photons. Trois premières parties d'optique géométrique et ondulatoire. Dernière partie sur la microscopie à deux photons faisant appel à des notions de mécanique.…
Structure de l'épreuve
- Partie I — Partie 1 — Pouvoir de résolution de l'œil (Q1-Q6)(Q1-Q6)Niveau attendu
Q1 distance entre deux cônes — expressions non homogènes, conversion rad → minutes d'arc. Q2 critère de résolution avec facteur 2 d'erreur. Q3 confusion distance focale de l'œil / punctum proximum. Q4 image virtuelle, agrandie et non inversée — lentille boule pas équivalente à 2 LC convergentes.…
- Partie II — Partie 2 — Microscopies de Van Leeuwenhoek et contraste de phase (Q7-Q11)(Q7-Q11)Difficile
Q7 onde monochromatique et plane — pas dans l'approximation des petits angles. Q8 tangente sans unité ; 0,6 n'est pas << 1. Q9 construction propre avec traits droits. Q10 retard de phase reste flou pour beaucoup. Q11 « tend vers zéro » sans précision physique.
- Partie III — Partie 3 — Microscopie à deux photons (mécanique)(Q12-)Difficile
Notions de mécanique en complément de l'optique. Applications numériques disséminées indispensables.
Analyse globale du jury
« Un certain nombre de questions étaient proches du cours et ont pu être abordées par un grand nombre de candidats, alors que d'autres nécessitaient une maîtrise approfondie des notions abordées et une bonne analyse du sujet et des documents fournis. Des qualités différentes ont donc pu être testées au cours de cette épreuve. Le jury rappelle que les applications numériques rapportent des points mais que pour cela le calcul doit être mené à son terme avec l'unité éventuelle. Merci aux futurs candidats de ne pas écrire le résultat numérique sous forme d'une puissance de dix non entière, d'un produit de fraction, d'une racine non estimée ou d'un multiple de π. Les questions qualitatives nécessitent une argumentation claire dans un français correct. »
Top pièges sanctionnés
Q2 — facteur 2 dans l'expression de α2-1 pts
« Bien que le critère de résolution était précisément décrit dans une annexe, le jury a très souvent retrouvé une erreur de facteur 2 dans l'expression de α2. Une précision suffisante dans l'application numérique était nécessaire pour conclure. »
Q3 — distance focale de l'œil vs punctum proximum-1 pts
« Certains candidats ont confondus distance focale de l'œil et punctum proximum dont la valeur était donnée en annexe. Des ordres de grandeur aberrants ou exemples d'objets inadaptés vu le contexte de l'exercice ne font pas sourciller certains candidats. »
Q4 — lentille boule = 2 lentilles convergentes (faux)-2 pts
« On rencontre parfois des copies présentant la lentille boule comme équivalent à deux lentilles convergentes car il y a une interface air-verre et une interface verre-air. Le jury rappelle que c'est déjà le cas pour une lentille mince. »
Q7 — petits angles supposés alors que cas général attendu-1 pts
« Beaucoup de candidats ont traité cette question dans l'approximation des petits angles alors qu'il était attendu de rester dans un cas général. »
Q8 — tangente avec unité, 0,6 << 1-1 pts
« Le jury rappelle qu'une tangente n'a pas d'unité et que 0, 6 n'est pas très petit devant 1. »
Q11 — « tend vers zéro » sans dimension de comparaison-1 pts
« Une justification physique était attendue. Le jury rappelle que dire qu'une grandeur tend vers zéro n'a pas de sens physique, il faut préciser devant quoi elle est petite. »
AN sous forme aberrante (fractions, racines, π)-1 pts
« Merci aux futurs candidats de ne pas écrire le résultat numérique sous forme d'une puissance de dix non entière, d'un produit de fraction, d'une racine non estimée ou d'un multiple de π. »
Chapitres clés à maîtriser
Source : Rapport du jury Mines-Ponts · Physique PC, session 2020 · PDF officiel ↗
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