Optique ondulatoire : 497 questions de concours corrigées
83 épreuves corrigées question par question (CCINP, Centrale, E3A, X-ENS, Mines…), réparties en 4 sous-chapitres.
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Modèle scalaire de la lumière, cohérence, interférences à deux ondes (Young, Michelson), diffraction et réseaux.
Les sous-chapitres
Chaque sous-chapitre réunit ses questions de concours, filtrables par difficulté, concours, filière et année.
- Modèle scalaire de la lumière et cohérence112 questions · 23 incontournables
Spé : MP, PC, PT, MPI, TSI
- Interférences par division du front d'onde92 questions · 20 incontournables
Spé : MP, PC, PT, MPI, TSI
- Interférences par division d'amplitude181 questions · 44 incontournables
Spé : MP, PC, PT, MPI
- Diffraction et réseaux146 questions · 30 incontournables
Spé : PC, PT, TSI
Incontournables
Des questions classiques à savoir refaire, parmi les 107 du chapitre (les plus récentes, une par épreuve). Les autres sont sur les pages des sous-chapitres (filtre « Classiques »).
CCINP Physique PC 2026, Q8
Les rayons interférant en un point de l'écran ont la même amplitude lumineuse et on note E₀ l'éclairement sur l'écran dû à un seul rayon. Établir la formule de Fresnel donnant l'éclairement E…
CentraleSupélec Physique 1 PC 2026, Q42
Exprimer le déphasage à l'infini φ entre deux rayons émergents successifs φ = φ_k+1 - φ_k en fonction de n, h, β et λ.
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MPI 2026, Q23
Définir et exprimer l'interfrange i de cette figure d'interférence.
Mines-Ponts Physique 2 MP 2026, Q3
Quelle est, en ordre de grandeur, l'ouverture angulaire de chaque tâche de diffraction, à exprimer en fonction de λ₀ et D ? On considère qu'on peut distinguer deux points si la distance entre leurs…
CCINP Modelisation PC 2026, Q48
Établir l'expression de la différence de marche δ en un point M de l'écran d'ordonnée x entre deux rayons de même longueur d'onde λ₀ et diffractés parallèlement sous un angle θ par deux fentes…
CCINP Physique MP 2026, Q49
Déterminer la différence de marche en un point M(x, y, z = 0) (figure 10) sur l'écran en fonction de a la distance entre les fentes, x et f'₁. On se placera dans les conditions de Gauss.
CentraleSupélec Physique 2 PC 2026, Q2
Établir l'expression de la différence de marche δ = (SM₁P) - (SM₂P) entre les rayons passant par M₁ et M₂ en fonction de a et θ. En déduire l'expression du déphasage φ correspondant en fonction de…
ENS Physique U PSI 2026, Q52
L'intensité sonore s'écrit I = C|p(r, t)|² avec C une constante qu'on ne cherchera pas à calculer. Montrer qu'au niveau de l'auditeur, on a I = I₁ + I₂ + 2√(I₁ I₂) cos [ω/c(r₁ - r₂)], (11) où I₁ est…
Pièges classiques
Modèle scalaire de la lumière et cohérence
- Dans un interféromètre avec réflexion (tel qu'un Michelson), un déplacement de miroir d'une distance d induit une variation de différence de marche de 2d par effet d'aller-retour.
Questions sources :CentraleSupélec Physique-Chimie 1 MPI 2026, Q40Mines-Ponts Physique 1 MP 2025, Q16Banque PT Physique A PT 2020, Q6
- Deux ondes polarisées rectilignement selon des directions orthogonales n'interfèrent pas ; pour observer un système de franges, il est indispensable de projeter leurs composantes sur un axe commun à l'aide d'un analyseur.
Question source :CentraleSupélec Physique-Chimie 1 MPI 2026, Q41
Interférences par division du front d'onde
- Il ne faut pas confondre l'intensité moyenne I_0 = 2I_1 et l'intensité issue d'une seule fente I_1 : lors d'interférences constructives à deux ondes d'égales amplitudes, l'intensité maximale vaut 4I_1 = 2I_0 et non 2I_1.
Questions sources :ENS Physique U PSI 2026, Q54CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MP 2020, Q27
- Ne pas confondre les critères de brouillage : pour une source double (deux points séparés), l'annulation du contraste survient pour \Delta p = 1/2 (opposition de phase), alors que pour une source continue uniforme de largeur finie, la compensation deux à deux intervient pour \Delta p_{\text{bords}} = 1.
Question source :CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MPI 2023, Q18
Interférences par division d'amplitude
- Ne pas oublier le facteur 2 lié à l'aller-retour de l'onde sur le miroir mobile : un déplacement mécanique \Delta z modifie le chemin optique de \Delta \delta = 2\Delta z et introduit un déphasage \Delta \varphi = \frac{4\pi}{\lambda}\Delta z.
Questions sources :CCINP Physique-Chimie MPI 2026, Q10CCINP Physique PC 2026, Q7CCINP Physique-Chimie MP 2025, Q28
- Pour calculer le déplacement du miroir entre deux brouillages consécutifs (anti-coïncidences), ne pas oublier le facteur 2 sur la différence de marche : \Delta \delta_b = \frac{\lambda_0^2}{2\Delta\lambda} implique un déplacement mécanique \Delta z_b = \frac{\lambda_0^2}{4\Delta\lambda} et non \frac{\lambda_0^2}{2\Delta\lambda}.
Questions sources :Mines-Ponts Physique 1 MP 2025, Q16Mines-Ponts Physique 1 MPI 2025, Q16
Diffraction et réseaux
- Confondre l'angle de Bragg \theta_{\text{B}} (angle de rasance mesuré par rapport aux plans réticulaires) avec l'angle d'incidence usuel i de l'optique géométrique (mesuré par rapport à la normale) : la différence de marche en découle sous la forme 2d\sin\theta_{\text{B}} ou 2d\cos i.
Questions sources :Mines-Ponts Physique 1 MP 2026, Q21Mines-Ponts Physique 1 MPI 2026, Q21Mines-Ponts Physique 1 PC 2026, Q21
- Confondre le rayon angulaire de la tache d'Airy (\theta = 1{,}22\,\lambda/D pour une ouverture circulaire) avec la demi-largeur angulaire de diffraction d'une fente rectangulaire (\theta = \lambda/a), ou confondre le rayon et le diamètre de la tache sur l'écran.
Questions sources :CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MP 2025, Q19CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MPI 2023, Q2
Les questions sont classées par sous-chapitre à partir des corrigés détaillés de WikiPrépa ; une question peut relever de deux sous-chapitres. L'année du programme (sup ou spé) suit les programmes officiels en vigueur. Comment les corrigés sont rédigés et relus