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Royaume du Maroc Ministère de l'Éducation Nationale de la Formation Professionnelle, de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique RAPPORT SUR L’AGRÉGATION DE PHYSIQUE-CHIMIE - Option Physique - SESSION 2018

L’AGRÉGATION DE PHYSIQUE-CHIMIE...Option Physique – se sont déroulées dans les locaux du Centre de Préparation à l’Agrégation (CPA), annexe du CERMEF de Casablanca sis

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Royaume du Maroc Ministère de l'Éducation Nationale

de la Formation Professionnelle, de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique

RAPPORT SUR

L’AGRÉGATION DE PHYSIQUE-CHIMIE

- Option Physique -

SESSION 2018

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Rapport sur l’Agrégation de Sciences physiques – Option Physique, session 2018 2

COMPOSITION DU JURY D’ORAL

M. BOUGHALEB Yahya Président du Jury, Professeur de l’Enseignement Supérieur, Président de l’Université Chouaib Doukkali

M. AZIZAN Mustapha Vice-Président Professeur de l’Enseignement Supérieur, Faculté des Sciences Semlalia, Marrakech

M. CHAFI Mohammed Chargé du secrétariat de l'Oral, Professeur agrégé de Physique en MP*, CPGE – Lycée Moulay Youssef, Rabat

Mme ARBAOUI Asmae Professeur de l’Enseignement Supérieur, Faculté des Sciences Rabat

M. BELKHEIRI Driss Professeur agrégé Chargé de la Coordination régionale de l’Inspection en CPGE

M. CHARKAOUI Omar Professeur de l’Enseignement Supérieur, ESIT- Casablanca

M. DENISE Bertrand Professeur agrégé de Physique en MP, CPGE – Université internationale de Rabat

M. EL BSITA Abdlekrim Professeur agrégé de Physique en MP*, CPGE – Lycée Ibn Timiya, Marrakech

M. EL HAOUARI Mohamed Professeur de l’Enseignement Supérieur Assistant, CRMEF de Tanger

M. EL MAMOUNI Anass Professeur agrégé de Physique en MPSI, CPGE – Lycée Moulay Hassan, Tanger

M. HILMI Mohammed Professeur agrégé de Physique en PSI, CPGE – Lycée Réda Slaoui, Agadir

M. LECARDONNEL Jean Pierre Professeur agrégé de Physique en PC*, CPGE – Lycée Louis-Le-Grand, Paris

M. LOTFI Mostapha Professeur de l’enseignement supérieur, ENSET de Rabat

M. MALLICK Nicolas Professeur de l’enseignement supérieur, École Centrale de Casablanca

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Rapport sur l’Agrégation de Sciences physiques – Option Physique, session 2018 3

Épreuves écrites

Comme tous les ans, depuis la création du concours de l’Agrégation de Sciences physiques

en 1988, les candidats marocains concourent à l’écrit dans les mêmes conditions que leurs

homologues français. Ils passent les mêmes épreuves écrites et leurs copies sont corrigées par

le même jury.

Le Président du Jury de l’Agrégation marocaine est invité à la réunion de délibération d’écrit

à Paris. À l’issue de laquelle il dispose de l’ensemble des notes d’admissibilité des candidats

marocains qui se sont présentés aux épreuves écrites. Les membres du Jury de l’Agrégation

marocaine, se sont réunis au ministère de l’Éducation Nationale, de la Formation

Professionnelle, de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche scientifique, le 19 mai 2018

pour délibération sur la liste des notes anonymes et ils ont fixé la barre d’admissibilité.

STATISTIQUES DE L’ÉCRIT

Candidats inscrits 155 Candidats présents aux trois épreuves 83 Candidats admissibles 20 Barre d’admissibilité au Maroc (sur 120) 43,4 Barre d’admissibilité en France (sur 120) 46,12

Le tableau ci-dessous donne la répartition des notes des candidats présents aux trois

épreuves. La moyenne de ces candidats est de 30,63/120. Elle est supérieure à (29,97/120)

enregistrée lors de la session de 2017.

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Rapport sur l’Agrégation de Sciences physiques – Option Physique, session 2018 4

Intervalle de notes

Nombre de candidats

00 - 10 13

10+ - 20 10

20+ - 30 12

30+ - 40 21

40+ - 50 16

50+ - 60 8

60+ - 70 2

70+ - 80 1

13

10

12

21

16

8

2

1

0 5 10 15 20 25

00 - 10

10+ - 20

20+ - 30

30+ - 40

40+ - 50

50+ - 60

60+ - 70

70+ - 80

Intervalle de notes

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Rapport sur l’Agrégation de Sciences physiques – Option Physique, session 2018 5

Épreuves orales et pratiques

Les épreuves orales de la session 2018 du Concours d’Agrégation de Sciences physiques –

Option Physique – se sont déroulées dans les locaux du Centre de Préparation à l’Agrégation

(CPA), annexe du CERMEF de Casablanca sis au 143, boulevard Victor HUGO, Casablanca.

Elles se sont étalées du lundi 2 juillet au jeudi 5 juillet 2018.

Le tirage au sort a eu lieu le dimanche 1 juillet et les candidats qui le souhaitaient, ont procédé

au dépôt des ouvrages qu’ils ont apportés avec eux. Une fois validés par le Jury, ces ouvrages

sont intégrés aux ouvrages de la bibliothèque du CPA et mis à la disposition de tous les

candidats, et ce pendant toute la période des épreuves.

Les membres du Jury tiennent à remercier chaleureusement les responsables du CERMEF

de Casablanca.

Nos remerciements vont également aux techniciens de laboratoire dont les prestations et le

dévouement ont été exemplaires.

Pendant les oraux, tous les candidats admissibles ont eu l’occasion de s’entretenir avec le

Président du Jury qui les a reçus individuellement.

Le Jury a délibéré à la suite des épreuves orales. Les résultats ont été proclamés le vendredi

6 juillet. Le Jury a ensuite reçu les candidats afin de commenter leurs épreuves.

Sur les 20 candidats déclarés admissibles 15 candidats sont admis définitivement. Cinq (5)

parmi eux ont été proposés pour effectuer le stage d’habilitation à enseigner en Classes

Préparatoires aux Grandes Écoles. Un (01) candidat ne s’est pas présenté et un autre candidat

s’est absenté à une épreuve.

La barre d’admission a été fixée à 129,64 sur 320 au lieu 142,7 sur 320 enregistrée en 2017.

La moyenne des 18 candidats présents à toutes les épreuves, est de 149,97, le premier candidat

a eu 215,06 sur 320.

Le Jury encourage les futurs candidats à fréquenter les centres de préparation avec assiduité

et à prendre en compte les remarques et commentaires de ce rapport ainsi que ceux des sessions

précédentes qui restent d’actualité.

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Rapport sur l’Agrégation de Sciences physiques – Option Physique, session 2018 6

Rapport sur les leçons de Physique

Établi par M. EL HOUARI, M. HILMI, J-P. LECARDONNEL et N. MALLICK

Déroulement de l’épreuve et remarques générales

Le présent rapport revient tout d’abord sur des questions d’ordre général déjà abordées dans les rapports des années précédentes, qui pourront eux aussi être consultés avec profit. L’objet de ces rapports est évidemment de donner des conseils utiles aux candidats. Aussi le jury invite-t-il ces derniers à lire et relire ces rapports avec attention.

La leçon de physique consiste à exposer en 50 minutes, et devant un jury, un thème tiré au sort dans une liste de titres figurant dans le rapport de l’année précédente. Le candidat dispose de quatre heures pour préparer sa leçon, c’est-à-dire organiser, élaborer un plan, choisir les contenus à exposer ses connaissances sur le sujet. Lors de la préparation, le candidat doit s’interroger sur la nature du message et les idées essentielles qui ressortiront de sa leçon. Cela doit lui permettre de structurer son exposé de manière convaincante.

L’exposé est suivi d’une séance d’interrogation par le jury, d’une durée maximale de 30 min. Parmi les objectifs de cette épreuve, il y’a la vérification par le jury des qualités pédagogiques du candidat, indispensables à l’exercice de son futur métier d’enseignant. Le candidat doit, d’une part, montrer qu’il possède de solides connaissances scientifiques, et d’autre part, faire preuve de conviction et d’aisance dans la présentation de celles-ci. C’est une épreuve exigeante qui doit, pour être réussie, être préparée avec soin durant toute l’année précédant le concours. Durant la préparation de cette épreuve, l’accent doit être mis particulièrement sur les points suivants :

• la recherche bibliographique et documentaire ; • la simulation d’exposés ; • la réalisation d’expériences démonstratives ; • le travail de communication (recherche des mots justes) et le perfectionnement

de l’expression orale ; • l’habitude à prendre d’écrire, de façon concise mais claire, le plan de leçon au

tableau ; • le respect strict de la durée affectée à l’exposé ; • l’absence de tout développement hors sujet.

Le jury invite les candidats, au cours de leur année de préparation, à prendre l’habitude de s’interroger, de dégager les idées physiques à partir des formulations mathématiques et d’ancrer les leçons dans la réalité.

En ce qui concerne les leçons de la session 2018, le jury a eu le plaisir de voir un nombre accru de candidats être admissibles, enthousiastes et s’exprimant généralement avec aisance. Pour certains d’entre eux, le jury a toutefois noté des difficultés à s’exprimer en langue française. Non seulement la qualité de la présentation et des échanges avec le jury en pâtit, mais cela nuit à la pédagogie des leçons présentées du fait d’approximations langagières, voire à la compréhension par le candidat des ouvrages qu’il utilise et partant de certaines notions physiques subtiles, en particulier dans les applications. Le jury invite donc les candidats à faire

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Rapport sur l’Agrégation de Sciences physiques – Option Physique, session 2018 7

les efforts nécessaires durant leur préparation pour améliorer leur niveau en français. Par ailleurs – et dans certains cas cela semble lié au niveau de langue – il est plusieurs fois arrivé que les candidats se contentent d’une présentation trop calculatoire, sans comprendre en profondeur les réalités physiques concrètes concernées. Le jury déplore également des lacunes, parfois importantes, dans la culture scientifique des candidats.

Remarques concernant la présentation de la leçon

Le candidat doit préciser dès le début de sa leçon, le niveau imposé par le sujet (1re année ou 2e année de CPGE, licence ), les prérequis nécessaires et les objectifs à atteindre au cours de la leçon. La présentation des prérequis permet simplement de situer la leçon dans une progression cohérente et de rappeler les notions importantes utiles dans l’exposé et étudiées antérieurement.

Le titre de la leçon et, le cas échéant, le programme auquel il réfère doivent être déterminants dans le choix du plan par le candidat. Il importe que le candidat aborde l’ensemble des aspects relatifs au sujet traité.

Le candidat doit répartir de façon équilibrée le temps alloué à l’exposé (50 mn) entre les différents points forts de la leçon. Ainsi, si le mot « applications », ou « exemples », figure dans le titre de la leçon, on ne peut se contenter de les énumérer sommairement pendant les cinq dernières minutes.

Il est vivement déconseillé de recopier au tableau tout ce qui a été écrit pendant les quatre heures de préparation. Cette attitude a généralement pour effet, outre que le candidat tourne la plupart du temps le dos au jury, d’entraîner une perte de temps, dont le préjudice apparaît en fin de leçon. Le candidat se voit alors contraint d’accélérer, voire de ne pas traiter certains points essentiels de la leçon. Au contraire, le jury apprécie un exposé où le candidat est détaché de ses notes manuscrites, le regarde lorsqu’il parle et note au tableau l’essentiel nécessaire pour suivre l’exposé.

Dans certains cas, le jury acceptera avec bienveillance qu’un candidat ne détaille pas tous les calculs, à la condition qu’il ait déjà fait la démonstration auparavant qu’il sait les mener convenablement, et que ce choix se fasse au bénéfice d’une présence accrue des interprétations physiques ou des applications de la leçon. Dans le même ordre d’idée, le jury sera toujours bien plus indulgent face à des erreurs de calculs (à condition que le candidat s’en rende compte a posteriori) que face à des interprétations physiques absentes ou erronées.

Le candidat devra être attentif au choix de ses notations, et veiller à ne pas créer de confusions. Par exemple, lorsque la photocopie d’un document est réalisée sur transparent, et si les notations du document ne sont pas les mêmes que celles de l’exposé, il importe d’indiquer la correspondance entre les deux. Plus généralement, lors de la projection de documents, de logiciels, de courbes expérimentales etc., le candidat veillera à expliquer les caractéristiques de ces supports (schéma, axes des graphes, origine des données…) et s’assurera que le jury peut les observer dans de bonnes conditions (ce qui implique en particulier de ne pas se placer entre celui-ci et l’écran comme cela se produit assez souvent).

La présentation d’expériences (dites « de cours »), chaque fois que le sujet s’y prête, est très appréciée par le jury, qui a eu le plaisir lors de cette session 2018 de voir de nombreux

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candidats faire le choix d’en présenter. Toutefois, le plus souvent, le jury est resté sur sa faim quant à leur exploitation : si elles ne doivent pas être trop délicates – cela est réservé aux montages – ou y occuper une durée trop importante, les candidats ont souvent présenté les expériences introduites de façon trop succincte et sans interprétations qualitatives suffisantes. Plus que des mesures quantitatives, c’est bien celles-ci qu’attend le jury dans la leçon de physique, afin d’éclairer l’exposé et de rendre tangibles des concepts physiques parfois abstraits.

Remarques particulières à certaines leçons

Ces remarques reprennent en partie celles des rapports précédents, qu’il a semblé utile au jury de rappeler.

Sujet : Référentiel terrestre. Effet de marée. (PCSI)

Si l’effet de marée, explicitement cité, constitue le principal phénomène à étudier, sa description ne dispense pas de mentionner, même en quelques mots, les autres phénomènes importants associés au caractère non galiléen du référentiel terrestre : déviation vers l’est, mouvement du pendule de Foucault, anticyclones et dépressions en météorologie.

La différence entre champ de pesanteur terrestre et champ gravitationnel doit être clairement et explicitement attribuée à la force d’inertie d’entraînement.

Concernant l’effet de marée, plus que l’établissement des formules, c’est leur interprétation qui doit concentrer l’attention du candidat : la périodicité, l’amplitude, le phénomène de « grandes marées » sont des caractéristiques du phénomène bien connus du grand public pouvant être facilement expliquées à partir de l’étude statique au programme, et c’est là tout l’intérêt de cette leçon. Il faut évidemment s’appuyer pour ce faire sur des schémas simples, clairs et bien pensés.

Sujet : Mouvement dans un potentiel central. États liés, états de diffusion. Exemples. (MPSI)

Une part significative de la leçon doit être dévolue aux exemples, qui ne doivent pas se limiter au cas de l’interaction gravitationnelle.

Sujet : Contact entre solides : actions entre solides ; lois de Coulomb étude énergétique. Applications. (MP)

Les applications possibles, y compris de la vie quotidienne (ex : marche à pied !) sont extrêmement nombreuses et doivent dans cette leçon occuper une place importante, en se focalisant sur les interprétations.

Sujet : Description du mouvement d'un fluide. Champ des vitesses. Exemples. (PSI)

Lors de la présentation des exemples d’écoulement fluide, il est important de correctement les relier à des situations réelles présentes dans la nature ou au laboratoire et de donner des interprétations de leurs expressions mathématiques.

Sujet : Équations dynamiques locales pour les écoulements parfaits. Exemples. (PSI)

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Rapport sur l’Agrégation de Sciences physiques – Option Physique, session 2018 9

Le jury attend, bien sûr et conformément au programme de CPGE, la présentation de l’équation d’Euler et de la relation de Bernoulli, bien que cette dernière puisse être vue comme une équation non-locale. Mais il attend également une discussion portant sur les conditions dans lesquelles un écoulement réel est assimilable à un écoulement parfait. Ce qui nécessite les évocations rapides du terme de viscosité, du nombre de Reynolds et de la notion de couche limite.

Enfin l’interprétation énergétique de la relation de Bernoulli doit être présentée, même de façon rapide.

Sujet : Rayonnement d'équilibre thermique. (Niveau Licence)

Il est nécessaire d’être extrêmement rigoureux lors de la définition des différentes densités de flux émis, absorbés, réfléchis etc. Même si le titre ne le mentionne pas explicitement, il faut évidemment consacrer une part significative de l’exposé aux applications.

Sujet : Énergie électromagnétique : densité, vecteur de POYNTING. Cas particuliers de l'électrostatique et de la magnétostatique. (MP)

Les cas particuliers de l’électrostatique (ex : condensateur) et de la magnétostatique (ex : bobine) sont à traiter pour illustrer ou introduire l’énergie électromagnétique, notion plutôt conceptuelle, sur des cas simples et bien connus.

Sujet : Structure à grande distance du champ d'un dipôle électrique oscillant. Puissance rayonnée. Applications. (MP)

La leçon ne doit pas se réduire à une longue série de calculs aux dépens des discussions physiques et du traitement des applications. Notamment c’est une erreur, conduisant à une considérable perte de temps, de commencer par calculer potentiels et champs en toute généralité pour n’introduire qu’ensuite l’approximation « grande distance ». De plus, il paraît nécessaire d’évoquer à titre de comparaison, mais sans plus de calculs, l’approximation « courte distance » qui relève de l’approximation des régimes quasi-permanents.

Le diagramme polaire de rayonnement énergétique doit être tracé. Encore faut-il en proposer un commentaire physique.

Encore une fois le temps consacré aux applications doit être important et l’emporter sur celui des calculs

Sujet : Effet de peau. Applications. (PSI)

Les principes de l’interprétation énergétique de la décroissance exponentielle de l’onde au cours de sa propagation doivent être présentés, sans donner lieu à des développements calculatoires.

Le modèle du conducteur parfait doit être clairement défini. L’idée que l’on fait tendre une conductivité vers l’infini est inappropriée, ne serait-ce que pour des questions de dimension. Le critère qui permettra de dire s’il est légitime d’utiliser le modèle dans le cas d’un conducteur réel repose sur la comparaison de l’épaisseur de peau et de la longueur d’onde dans le vide (ou dans un milieu transparent) d’une onde électromagnétique de même fréquence que celle étudiée.

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Rapport sur l’Agrégation de Sciences physiques – Option Physique, session 2018 10

On pourra dans cette leçon avantageusement sortir du cadre de l’électromagnétisme pour les applications, et retrouver par analogie l’effet de peau dans d’autres domaines de la physique.

Enfin le candidat doit montrer qu’il a réalisé que la réflexion sur un miroir domestique est sans doute l’application la plus courante du contenu de la leçon…

Sujet : Interférences non localisées de deux ondes lumineuses cohérentes. (MP)

La leçon devrait être introduite par une expérience.

Les définitions des interféromètres diviseur d’amplitude et diviseur de front d’onde sont nécessaires. La présentation de l’allure des surfaces d’égale intensité ainsi que celle des franges d’interférences dans les cas usuels est attendue.

L’interféromètre de Michelson, éclairé à l’aide d’un laser et d’un objectif de microscope, permet d’illustrer les cas du coin d’air et de la lame d’air à faces parallèles lorsqu’il est réglé dans les deux configurations qui leur sont équivalentes. Le jury apprécierait notamment que le candidat, sans se livrer pour autant à un montage, montre qu’il est capable passer de l’une à l’autre.

Sujet : Diffraction de la lumière. Exemples. (MP)

Si les deux cas de Fresnel de de Fraunhofer doivent être mentionnés, c’est le second, dit aussi celui de la diffraction à l’infini, qui doit constituer l’essentiel de la leçon. La justification de l’expression « à l’infini » est nécessaire. Le formalisme repose sur l’expression de la différence de marche en un point « à l’infini » d’ondes issues de la source ponctuelle et ayant été réémises, conformément au principe de Huygens-Fresnel, par deux points distincts du diaphragme diffractant. Le calcul de celle-ci repose sur des compensations de chemin optique dont il importe d’avoir saisi qu’elles n’ont pas la même justification du côté de l’onde incidente et du côté de l’onde diffractée.

Il est essentiel, dans l’étude des applications, d’évoquer le rôle de la diffraction de Fraunhofer dans la formation des images en optique.

La liste des leçons de physique pour la session 2019, se trouve en annexe 1.

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Rapport sur l’Agrégation de Sciences physiques – Option Physique, session 2018 11

Rapport sur les leçons de Chimie

Établi par D. BELKHEIRI, O. CHERKAOUI, A. EL MAMOUNI et M. LOTFI

Les énoncés des leçons de chimie sont extraits des programmes des classes préparatoires aux grandes écoles MPSI, MP, PSI, PCSI, TSI et du cycle de licence universitaire. La liste des leçons de chimie retenues au titre de l’année 2018 est donnée à la fin de ce rapport. Les règles et les recommandations générales du déroulement des épreuves orales de chimie ont bien été respectées, les candidats ont eu à leur disposition la plupart des ouvrages scientifiques qui traitent les sujets proposés, et ont la possibilité de réaliser des expériences de cours, ils disposaient également d’un rétroprojecteur et d’un ordinateur.

La chronologie des épreuves orales a été comme suit :

Ø la durée des préparations des leçons et des activités pratiques est de 4h ; Ø l’exposé oral et présentations des manipulations pratiques est de 50 minutes, le jury

avertit les candidats 5 minutes avant la fin du temps de la présentation ; Ø l’entretien avec les membres du jury dure une trentaine de minutes au maximum.

L’évaluation par les membres de la commission, porte sur le contenu scientifique de la

leçon et de son articulation. Elle tient compte des aptitudes pédagogiques du candidat et de sa

capacité à interagir avec les membres de la commission lors de l’entretien qui suit l’exposé. Les

questions posées au candidat sont en rapport avec le sujet traité. Elles visent à en clarifier

certains aspects, à corriger les éventuelles erreurs constatées lors de l’exposé de la leçon.

Le jury recommande vivement aux futurs candidats de consulter ce rapport ainsi que les

rapports des sessions précédentes qui restent d’actualité.

REMARQUES PARTICULIERES

Durant cette session, la plupart des présentations étaient d’assez bonne qualité. Les leçons ont été exposées selon des plans préétablis et en cohérence avec le titre du sujet traité. Pour certaines leçons, le jury a apprécié que la bibliographie ait été indiquée. Les leçons sont préparées avec soin et présentées avec une démarche scientifique rigoureuse et parfois précédées par l’indication des prérequis. Souvent, elles commencent par de brèves introductions, et se terminent par une (ou des) conclusion(s). Toutefois certaines leçons ont révélé quelques lacunes tant sur le plan théorique qu’expérimental.

À l’issue de ces épreuves orales de chimie, le jury souhaite formuler quelques recommandations dont certaines ont déjà été évoquées dans les rapports précédents et regrette que certains candidats n’en aient pas tenu compte durant cette session :

• Le candidat doit s’entrainer davantage et préparer toutes les leçons de liste officielle. En outre, il doit cerner les éventuels écueils rencontrés personnellement par lui, ou par

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Rapport sur l’Agrégation de Sciences physiques – Option Physique, session 2018 12

ses collègues lors des exposés d’entrainement. Il est invité à identifier la bibliographie adaptée à chaque leçon.

• Il est évident que la durée de l’exposé du sujet est plus courte que celle qu’utiliserait un enseignant en classe devant ses élèves. En conséquence, le candidat n’est pas obligé de tout écrire au tableau, à la manière classique mais doit se contenter de l’essentiel et user des nouveaux moyens de projections de cours (ordinateur, rétroprojecteur, vidéoprojecteur, …) avec des diaporamas et vidéos de supports et d’intérêts pédagogiques. Ces moyens permettraient de gagner en temps et en clarté en projetant des schémas, figures, mécanismes réactionnels, etc.

• La gestion stricte du temps est une qualité que le candidat doit maitriser afin de réussir sa présentation orale dans les délais impartis. Cela nécessite de l’entrainement et une répartition du temps entre les différentes parties afin de ne pas déséquilibrer la leçon en traitant à la hâte, dans les dernières minutes, une partie essentielle du sujet traité.

• Il est regrettable que certains candidats n’aient pas présenté des applications en lien avec le sujet ainsi que la conclusion suite à la mauvaise gestion du temps dédié à l’exposé.

• Il est recommandé aux candidats de présenter à la fin de l’exposé une conclusion qui permet de mettre en évidence l’intérêt scientifique et/ou pratique des notions abordées.

• La plupart des candidats arrivaient à se détachaient de leurs fiches de préparation. Ils pouvaient ainsi s’adresser à l’auditoire durant la présentation de la leçon et évitaient de lire constamment leur note.

• L’utilisation d’un transparent clair, lisible et bien rédigé surtout pour des schémas

fastidieux, permettrait un gain de temps qui peut être exploité pour expliquer davantage le sujet traité

• Le candidat doit structurer la leçon en précisant clairement les objectifs qu’il souhaite atteindre durant son exposé, de bien situer la leçon par rapport au programme et de préciser, lors de l’introduction de la leçon, les pré-requis que l’auditoire doit avoir comme préalable pour la compréhension de la leçon étudiée. En outre, il doit bien poser son problème et préciser certaines notations, algébrisations ou approximations utilisées.

• Certains candidats consacrent l’essentiel de la leçon à traiter le développement théorique

des concepts thermodynamiques, cinétiques, ... sans faire le lien avec le volet pratique : vie courante et industrie.

• L’illustration par une ou des expériences, lorsque c’est possible, est bien appréciée par le jury car elle peut contribuer à la bonne assimilation des notions théoriques. Ces expériences doivent illustrer le sujet traité et doivent être appuyées de commentaires pertinents en précisant éventuellement les conditions opératoires. Le candidat doit veiller à les conduire avec soin et esprit critique. Elles permettent aussi de vérifier les habiletés manipulatoires des candidats. Ces derniers doivent avoir une meilleure connaissance des risques et des règles de sécurité et d’hygiène.

• La partie théorique de la leçon de chimie doit respecter le formalisme et les règles propres à la leçon et les exemples doivent être choisis afin d’assurer la cohérence entre les aspects théoriques et pratiques de la chimie.

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Rapport sur l’Agrégation de Sciences physiques – Option Physique, session 2018 13

• Certains candidats se perdent dans les calculs mathématiques et s’éloignant du concept

des sciences chimiques attendus ce qui rend dans ce cas la leçon figée et sans intérêt. Ajoutons enfin que :

ü La chimie est une science qui présente de nombreuses applications sur le plan industrie. Le jury recommande aux candidats de donner des exemples d’applications en rapport avec le sujet de la leçon.

ü L’expression orale est une des qualités requises pour assurer un bon exposé, surtout pour un enseignant. Le jury recommande aux candidats de ne pas négliger ce point et d’éviter des fautes d’expression.

Le jury tient à féliciter les candidats pour les efforts qu’ils ont accomplis et leur souhaite une vie professionnelle pleine de succès. Les notes des leçons de chimie obtenues par les candidats varient entre 05,5/20 et 15,5/20, avec une moyenne 11,44/20.

QUELQUES RECOMMANDATIONS GENERALES

v Le candidat doit comprendre l’intitulé de sa leçon et tenir compte du niveau visé. Pour la construction de sa leçon, il doit d’abord la situer par rapport au programme, rappeler les prérequis nécessaires ainsi que les objectifs de la leçon. Il peut soit présenter le plan de son exposé écrit sur le tableau et rappeler à chaque fois la position de l’avancement de la leçon par rapport à ce plan ou écrire son plan au tableau au fur et mesure de l’avancement de l’exposé.

v Le candidat est appelé à présenter la leçon de chimie en s’appuyant à la fois sur les fondements théoriques, la modélisation, l’expérience et les applications.

v Le candidat doit maitriser et expliquer les concepts chimiques sans se perdre dans le développement des calculs mathématiques sans intérêt chimique.

v Certains candidats sont invités à travailler davantage la communication et l’expression orale de leurs exposés (langage scientifique).

v Les expériences doivent être choisies judicieusement par le candidat afin d’illustrer les différents aspects du sujet traité. Le candidat doit montrer une bonne maitrise des caractéristiques des mesures et des données physicochimiques des espèces en présence.

v Une leçon de l'agrégation n'est pas exactement une séance de cours devant des élèves : le rythme doit être concis et assez rapide, il n'est pas indispensable de copier de longues définitions au tableau (un énoncé clair peut parfois suffire). Dans le cas d'une application numérique un peu lourde, il peut être pertinent de donner le résultat déjà obtenu en préparation. Un schéma ou un mécanisme réactionnel peuvent être projetés grâce à un transparent pour être discutés. Dans le cas de calculs répétitifs, le candidat peut montrer qu’il maîtrise le calcul dans un premier exemple, et se contenter de donner, sur un transparent par exemple, les résultats suivants.

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Rapport sur l’Agrégation de Sciences physiques – Option Physique, session 2018 14

v Les candidats font une présentation trop formelle des sujets abordés. Il est indispensable d'illustrer une leçon par des exemples, ordres de grandeurs et des applications pratiques : les notions de thermodynamique vues en cours sont rendues plus concrètes en étudiant un procédé de chimie industrielle (choix de la méthode, aspects économiques, écologiques). La chimie organique peut s’appuyer sur de multiples exemples pris dans la chimie du vivant, et de même la chimie générale peut être mise en relation avec la vie de tous les jours.

v L'enseignement de la chimie doit aussi comporter une sensibilisation aux risques chimiques (intoxications, explosions, projections, ...). Cela commence par le respect d'un certain nombre de règles de base qui doivent être appliquées lors de l'épreuve de chimie à l'agrégation : port systématique de la blouse, port des lunettes et des gants pour l'utilisation de composés dangereux (solution concentrée d'acide sulfurique, d’hydroxyde de sodium, …) ou pour la réalisation d'une expérience présentant un risque de projection, utilisation de la hotte en cas de dégagement toxique.

v Éviter dans la mesure du possible de présenter la leçon de chimie comme une série de données ou de faits (accomplis) sans tenter d’expliquer l’origine et la succession des phénomènes. Il faut surtout, autant que faire se peut, montrer qu’il y a une logique sous-jacente. Des effets tels que la différence d’électronégativité, l’effet inductif et/ ou mésomère, caractéristique de la liaison, caractère polaire/apolaire du solvant etc… doivent servir d’arguments pour prévoir et comprendre la réalité chimique.

La liste des leçons de chimie pour la session 2019, se trouve en annexe 2

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Rapport sur l’Agrégation de Sciences physiques – Option Physique, session 2018 15

Rapport sur les montages de Physique

Établi par A. ARBAOUI, M. AZIZAN, B. DENISE et A. EL BSITA

Le jury a interrogé dix neuf candidats pour cette session. La répartition des notes s'établit selon l’histogramme suivant :

La moyenne des notes est 08,24 / 20 avec un écart type de 2,86, un maximum de 14/20 et un minimum de 03/20 Le tableau ci-dessous donne une comparaison des moyennes avec leur écart type des trois dernières sessions : session 2016 2017 2018 moyenne 9.5 9.40 8.24 Ecart type 3.7 1.76 2.86

Déroulement de l’épreuve et remarques générales

L’objectif de ce rapport, qui reprend de nombreuses remarques des rapports précédents, est d’aider les futurs candidats à se préparer à cette épreuve en donnant des indications générales ainsi que des remarques spécifiques aux différents sujets de montage. Ce rapport rassemble de précieux conseils. Nous espérons qu'il sera utile à tous, aux candidats comme à ceux qui les accompagnent. La conception du montage devrait se faire par le choix convenable d'un ensemble cohérent d'expériences illustrant le thème choisi parmi les deux proposés au début de la préparation de l'épreuve. Cette épreuve nécessite une approche expérimentale des phénomènes étudiés. Cependant les principes physiques sur lesquels reposent les expériences proposées doivent être maîtrisés par les candidats. Certains titres de montage sont courts et donc plus ouverts : ils obligeront les candidats à faire des choix raisonnés. Il faut le rappeler en montage, il n’existe pas de modèle attendu pour chacun des sujets proposés, et l’originalité est appréciée lorsqu’elle est maîtrisée. Bien sûr, les sujets proposés s’attachent à respecter l'esprit et la lettre des programmes des classes préparatoires ou la licence universitaire. Le candidat dispose de quatre heures pour la préparation de ses expériences. Durant cette étape, nous invitons les candidats à vérifier le bon fonctionnement de tous les dispositifs mis en place pour la réalisation de leurs expériences. La présentation d'expériences devant le jury n'ayant pas été testées pendant l'étape de la préparation peut s'avérer dangereuse. Il est également recommandé de bien connaître ses possibilités et de ne pas essayer de se lancer dans des manipulations délicates que l’on ne maîtrise pas. À l’issue de cette préparation, la présentation devant le jury dure quarante minutes. Au terme de l’exposé, le jury interroge le candidat pendant une durée d'environ trente minutes maximum sur les points suivants :

• les protocoles expérimentaux choisis ; • le matériel utilisé ; • les mesures expérimentales ; • les analyses effectuées ; • les interprétations et la discussion de la pertinence des résultats obtenus en relation

avec le thème du montage. En ce qui concerne la pédagogie, et même si les élèves ne sont pas présents lors des épreuves, les candidats doivent par leur dynamisme, voire leur enthousiasme, témoigner de leur

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Rapport sur l’Agrégation de Sciences physiques – Option Physique, session 2018 16

plaisir à communiquer. La clarté alliée à la rigueur du discours, l'utilisation à bon escient des technologies de l’information et de la communication (TIC) durant l'épreuve de montage, sont bien sûr également évaluées par le jury La préparation s’effectue avec l’assistance de l’équipe technique. C’est au candidat, et non aux techniciens, de choisir les composants, de réaliser les expériences et d'utiliser les logiciels de traitement de données. Le candidat réalise lui-même le réglage des matériels demandés. Le matériel nécessaire est fourni par l’équipe technique sur la base d’une liste établie par le candidat. Nous recommandons aux candidats de bien vérifier le matériel mis à leurs dispositions : il se peut par exemple qu'on vous fournisse par erreur une lame cristalline de spath d’Island alors que vous avez demandé une lame de quartz. Les candidats, dans la mesure du possible doivent organiser leurs montages de façon à ne pas passer 40 minutes à manipuler dos au jury. Concernant la gestion du temps alloué à la présentation (40 mn), le candidat est tenu de chercher un juste équilibre entre les différentes parties du montage : Il ne faut pas s'attarder sur les points élémentaires ou faciles et de sacrifier les parties les plus importantes. Au cours de cette session, le jury a assisté à plusieurs présentations dont la durée était bien inférieure aux quarante minutes imposées. La durée moyenne des présentations étaient seulement de 25 mn avec un montage présenté en neuf minutes ! Ceci prouve que la majorité des candidats ne se sont pas bien préparés à cette épreuve et/ou que leurs connaissances expérimentales sont mal maîtrisées. Nous rappelons que le montage ne doit pas être confondu avec un « TP-cours ». Nous recommandons aux candidats de ne pas apprendre par cœur la présentation. Certains candidats se sont trouvés bloqués par l'oubli d'un mot ou d'une phrase, mettant fin de manière brutale à leur exposé. Si la présentation dure moins que prévu, il est souhaitable de revenir sur les difficultés rencontrées au cours du montage, et ne pas hésiter à reprendre des mesures et à refaire des applications numériques, plutôt que d’énoncer des généralités en guise de conclusion. Il est également possible de revenir sur une explication qui aurait été effectuée trop rapidement lors de la présentation. L'épreuve de montage doit permettre aux candidats de manifester leurs capacités expérimentales, leur habilité, leur maîtrise de la mesure. Ceci permet d'éviter des erreurs systématiques grossières, d'effectuer des mesures précises et d'aboutir à des résultats affectés d'une incertitude contrôlée et raisonnable. Le calcul des incertitudes est un passage obligé pour l’épreuve du montage, et doit s’effectuer en tenant compte de toutes les grandeurs mesurées. En cas d'erreur manifeste, le candidat ne doit pas se contenter de constater simplement le fait et poursuivre le montage, mais chercher à identifier la cause de cette erreur ; à ce titre, effectuer un calcul d'incertitudes pour justifier un écart de 100 % entre valeurs mesurée et attendue n'est pas scientifiquement admissible. Concernant la discussion des erreurs, le jury rappelle que :

• Les notions de barres d'erreurs, d'incertitudes, d'intervalle de confiance et les hypothèses (indépendance des variables, nature statistique des erreurs, ...) qui permettent d'établir les formules utilisées dans l’évaluation de ces quantités, doivent être maîtrisées.

• La norme internationale pour noter l'incertitude liée à la grandeur m est U(m) et non Δm.

• Pour évaluer l'incertitude d'une mesure obtenue à l'issue de la mise en œuvre d'un protocole présentant plusieurs sources d'erreurs indépendantes, on appliquera le théorème des variances relatives aux variables aléatoires indépendantes.

II est indispensable de connaître au moins approximativement le principe physique de fonctionnement des appareils de mesure utilisés et leurs caractéristiques : linéarité, temps de réponse, bande passante, saturation éventuelle, résolution … leurs limites et leur influence dans

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Rapport sur l’Agrégation de Sciences physiques – Option Physique, session 2018 17

le montage et de pouvoir être capable de justifier ses choix d'appareils. Il est regrettable que les notices des appareils permettant de connaître leurs caractéristiques techniques ou d’avoir accès à une courbe d’étalonnage soient trop souvent absentes des paillasses.

Remarques complémentaires

Certains candidats continuent toujours à utiliser le rétroprojecteur avec beaucoup de difficultés de mise au point et de cadrage alors que les salles sont équipées d’ordinateurs reliés à des vidéo-projecteurs, ce qui facilite la présentation des résultats devant le jury. Dans tous les montages où l'optique est utilisée le jury voit des dispositifs mal alignés. Nous rappelons aux candidats que l'incidence normale sur les éléments optiques ne s'effectue pas à l’œil. Le spectromètre à entrée fibrée interfacé avec l’ordinateur : son principe, sa manipulation et sa résolution doivent être connus. En ce qui concerne les montages d'électricité et d'électronique ; une règle générale est que toute modification d'un montage (débranchement ou branchement d’un composant, ...) doit s'effectuer hors tension. En ce qui concerne l’utilisation de l'oscilloscope, les problèmes de mauvaise synchronisation restent trop fréquents. Si l'on doit réaliser les mesures à l'oscilloscope numérique, il faudra choisir une échelle optimisée en temps et en amplitude avant de réaliser des mesures afin d’obtenir un affichage clair, si possible visible depuis la salle, et permettant la meilleure précision. Si des plaquettes électroniques précâblées sont utilisées, les différents étages de la plaquette doivent être décrits.

Le jury a apprécié chez les candidats l'écriture au tableau du plan de la présentation avec les schémas de principe des expériences effectuées.

Remarques particulières à certains montages

Les numéros indiqués sont ceux de la liste 2018

Sujet : Analyse et exploitation d'expériences de mécanique Le corps du montage présenté est une expérience de chute libre dans l'air (supposé le vide) avec une valeur mesurée de g=20m/s2 ! Il ne faut évidemment pas limiter le montage à des expériences trop simples et mal exploitées quantitativement au détriment d’expériences plus en accord avec le niveau attendu à l’agrégation (vérification quantitative des lois de conservation de la quantité de mouvement, du moment cinétique, l'étude du frottement, …). Le candidat devra profiter de l'informatisation de ces expériences pour effectuer des mesures précises.

Sujet : Phénomène non linéaire en électronique Les remarques des années précédentes s'appliquent toujours. Ce montage doit être quantitatif et il ne faut donc pas se limiter à une série d’expériences qualitatives mettant en évidence la non linéarité de certains composants ou dispositifs électroniques. Une analyse spectrale des signaux obtenus est attendue. D'autres aspects de la non linéarité peuvent être illustrés et mesurés : la distorsion, la stabilité, ... Sujet : Fonctions simples de l'électronique analogique

Un additionneur, un intégrateur et un dérivateur traités en neuf minutes ne peuvent

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Rapport sur l’Agrégation de Sciences physiques – Option Physique, session 2018 18

illustrer ce montage. D'autres fonctions sont aussi intéressantes à étudier notamment dans le régime non linéaire de l'amplificateur. Il faut aussi mettre en évidence l'impact des défauts de l'amplificateur et de sa bande passante sur les fonctions réalisées. On doit aussi proposer quelques applications de ces fonctions dans la pratique.

Sujet : Fonctions simples de l'électronique digitale Les circuits logiques intégrés ne sont pas l'objet idéal pour introduire la notion des états binaires d'un système digital. Un circuit simple à transistors pourrait être plus illustratif. Il faut montrer aussi expérimentalement qu'il est possible de réaliser toutes les opérations logiques avec un seul type de circuit (par exemple porte NAND). Comme applications des bascules, on pourra aussi traiter dans le cadre de ce montage les fonctions logiques séquentielles telle que les multiplexeurs (démultiplexeurs), les compteurs, les convertisseurs, les mémoires, …

Sujet : Oscillations électriques entretenues On demande une maîtrise minimale des montages élémentaires. Le critère de Barkhausen pour la détermination de la fréquence d’oscillation n'est pas bien compris. D'autres notions importantes peuvent être illustrées dans ce montage telles que la stabilité de l'amplitude et de la fréquence des oscillations, le facteur de qualité ... Pensez aussi aux nombreuses applications.

Sujet : Modulation et démodulation Le jury a vu une seule expérience de la modulation d'amplitude et traitée à un niveau très élémentaire. Dans ce montage il faut illustrer l'intérêt de la modulation et la démodulation d'une onde à haute fréquence (porteuse). Il est impératif de traiter dans ce montage les deux modulations d'amplitude et angulaire (phase ou fréquence) et les démodulations correspondantes. Il est aussi important d'aborder dans le cadre de ce montage le cas des signaux numériques modernes. Sujet : Capteurs de grandeurs physiques, applications Le montage ne peut se résumer à un catalogue plus ou moins exhaustif des capteurs. Le jury attend au moins une étude approfondie des propriétés de l’un des capteurs présentés. Les principes physiques qui sous-tendent le fonctionnement des capteurs étudiés ne peuvent être ignorés des candidats. La notion de temps de réponse des capteurs est aussi essentielle. On devrait aussi s’intéresser aux qualités de fidélité, sensibilité et justesse qui permettent d'utiliser ces capteurs comme des instruments de mesure. Sujet : Milieux magnétiques L'idée de mesurer les surfaces des cycles d'hystérésis par pesée est bonne, mais il faut savoir relier la masse en gramme à la surface du cycle en joule. Il ne faut pas se contenter dans ce montage de la mesure seulement des pertes par hystérésis, d'autres grandeurs peuvent être mise en évidence, commentées et mesurées telles que les champs rémanent et coercitif.

Lors de la mesure de la susceptibilité, le candidat devrait faire un bilan des forces mises en jeu permettant d'expliquer la dénivellation de la solution du FeCl3 dans le tube.

Sujet : Conversion électromécanique de puissance Le principe de fonctionnement des machines étudiées (moteurs à courant continu, moteur asynchrone, …) doit être connu afin que la présentation illustre pleinement le sujet et ne se limite pas à des mesures de puissances. D’autre part, lors de l’étude de la conversion électromécanique, la détermination des caractéristiques mécaniques, la notion de point de fonctionnement nominal et la mise en évidence de la réversibilité de ces machines (moteur-

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Rapport sur l’Agrégation de Sciences physiques – Option Physique, session 2018 19

génératrice) sont importantes. Sujet : Interférences lumineuses Les dispositifs d'interférences sont nombreux. En choisir quelques-uns bien maîtrisés permet des présentations de bonne qualité et une analyse du lien entre les considérations théoriques et les observations expérimentales. Des montages bien réglés et bien utilisés fournissent des résultats quantitatifs précis si le candidat s'y prend bien. La présentation de deux expériences de mesure du doublet jaune du mercure et du sodium avec le Michelson déséquilibre énormément la présentation sachant qu'aucun dispositif interférentiel à division de front d'onde n'a été traité.

Sujet : Cohérence de la lumière

Les connaissances théoriques sur les cohérences spatiale et temporelle doivent être reliées aux observations expérimentales. Sur le plan pédagogique, Il est intéressant de se placer dans des cas limites où la cohérence spatiale ou la cohérence temporelle peuvent être étudiées indépendamment. Le dispositif expérimental proposé pour l'illustration de la cohérence des ondes lumineuses polarisées ne correspond en rien au dispositif de Fresnel Arago : les candidats placent devant les fentes source deux polariseurs croisés et ceci donnent forcément un terme d'interférence nul.

Sujet : Diffraction des ondes lumineuses

Le montage ne peut se limiter à la présentation d'une seule expérience de diffraction par une fente et exploitée à un niveau très élémentaire (lycée). Il est indispensable de différencier, si possible par des expériences, la différence entre diffraction de Fraunhofer et diffraction de Fresnel. Le candidat doit s'assurer que les conditions de Fraunhofer sont remplies s’il utilise les formules associées. D'autres expériences plus en accord avec le niveau attendu à l’agrégation peuvent être présentées dans le cadre de ce montage : diffraction par un réseau, strioscopie, résolution des instruments optiques... Rappelons que les phénomènes de diffraction peuvent s’observer avec d’autres sources lumineuses que des lasers.

Sujet : Biréfringence linéaire De bons montages ont été réalisés sur ce sujet. Cependant, les explications des phénomènes (Interférence en lumière polarisée, biréfringence provoquée) mis en évidence ne sont pas convaincantes. Le jury attend des mesures quantitatives avec confrontation aux valeurs tabulées. Sujet : Polarisation rotatoire Une erreur grave est venue entacher un montage globalement maîtrisé mais maladroitement réalisé : le candidat croit mesurer le pouvoir rotatoire du quartz alors que la lame utilisée est celle du spath d’Island. Pour ce montage le jury attend des mesures quantitatives avec confrontation aux valeurs tabulées. Sujet : Photorécepteurs et applications Les principes physiques des photorécepteurs étudiés doivent être connus. La modélisation de leur fonctionnement par une certaine caractéristique doit être justifiée. La notion de point de fonctionnement et la sensibilité spectrale sont bien utiles pour expliquer et justifier un montage avec un photorécepteur (photodiode, photorésistance, capteurs photographiques...). Ce montage ne peut se concevoir sans application.

Sujet : Lasers propriétés et application

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Rapport sur l’Agrégation de Sciences physiques – Option Physique, session 2018 20

Il ne faut pas se limiter à la seule étude énergétique. Des expériences assez simples peuvent être mises en œuvre pour illustrer l'ensemble des propriétés des lasers (la directivité, la monochromaticité, les notions de modes, ...). La détermination de la taille d’un fil ou d’un cheveu est d’autant plus intéressante que la valeur mesurée peut être comparée à une valeur tabulée ou mesurée par une technique complémentaire. L'apparition des tavelures (speckle) n'est pas bien comprise.

Sujet : Mesure des longueurs d'onde

Avec la cuve à onde, on ne peut pas se contenter d'une seule expérience avec comme objectif la mesure de la distance entre deux crêtes à une seule fréquence. La cuve à onde est un outil qui offre beaucoup de possibilités expérimentales et permet d'analyser la formation et la propagation d'onde à la surface d'un liquide. Il permet aussi de tracer la relation de dispersion ω=f(k). Il faut expliquer l'observation sur l'écran dépoli de l'image dont le contraste correspond aux déformations de la surface du fluide. Lors de l'exploitation des mesures, il ne faut pas oublier les effets de la capillarité.

Sujet : Ondes stationnaires Pour ce sujet on veillera à bien distinguer les ondes stationnaires des autres ondes (stationnaires résonnantes, progressives). On identifiera pour chaque système étudié les deux variables conjugués caractéristiques. On montrera notamment leur quadrature de phase. Concernant le guide d'onde rectangulaire, une description des éléments de la chaîne du montage et le principe de leur fonctionnement devraient être abordés en s'appuyant sur des schémas. Il faut relier les champs aux taux d'onde stationnaire et l'impédance caractéristique du guide.

La liste des montages de physique pour la session 2019, se trouve en annexe 3

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ANNEXES

Annexe 1

Liste des leçons de physique pour la session 2019

N° Intitulé

LP01 Étude énergétique du point matériel. Applications. (MPSI)

LP02 Référentiel terrestre. Effet de marée. (PCSI)

LP03 Étude mécanique d'un système de deux particules en interaction. Exemples. (MPSI)

LP04 Mouvement dans un potentiel central. États liés, états de diffusion. Exemples. (MPSI)

LP05 Oscillateurs mécaniques. Portraits de phase. (PCSI)

LP06 Oscillateurs harmoniques couplés : régime libre et régime forcé sinusoïdal. Applications. (PSI)

LP07 Approximation gyroscopique. Effets dans les domaines macroscopique et microscopique. (Niveau Licence)

LP08 Contact entre solides : actions entre solides ; lois de Coulomb étude énergétique. Applications. (MP)

LP09 Étude phénoménologique des fluides. Exemples. (PSI)

LP10 Description du mouvement d'un fluide. Champ des vitesses. Exemples. (PSI)

LP11 Équations dynamiques locales pour les écoulements parfaits. Exemples. (PSI)

LP12 Chocs élastiques et inélastiques en relativité restreinte. Exemples. (Niveau Licence)

LP13 Mouvement relativiste d'une particule chargée dans un champ électrique ou magnétique. Applications. (Niveau Licence)

LP14 Effet tunnel. Applications. (MP)

LP15 Système à deux états quantiques. Applications. (Niveau Licence)

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Rapport sur l’Agrégation de Sciences physiques – Option Physique, session 2018 22

LP16 Aspects corpusculaires du rayonnement. Notion de photon. (Niveau Licence)

LP17 Aspects ondulatoires de la matière. Notion de fonction d'onde. (Niveau Licence)

LP18 Premier principe de la thermodynamique. Applications. (MPSI)

LP19 Second principe de la thermodynamique ; entropie. Applications. (MPSI)

LP20 Capacités thermiques : description, interprétations microscopiques. (MP)

LP21 Machines dithermes. Applications. (MPSI)

LP22 Changements d'état du corps pur. Exemples. (MPSI)

LP23 Diffusion thermique. (PSI)

LP24 Rayonnement d'équilibre thermique. (Niveau Licence)

LP25 Notion d’états microscopiques. Interprétation statistique de l’entropie. Exemples. (Niveau Licence)

LP26 Champ électrostatique et champ magnétostatique : propriétés et théorèmes généraux, symétries. Applications. (Niveau MP)

LP27 Dipôles électrostatique et magnétostatique. Champs créés, lignes de champ. Comparaison des cartes de champ. Applications. (PCSI)

LP28 Dipôle magnétique : champ créé et actions mécaniques subies dans un champ magnétique extérieur. Applications. (MPSI)

LP29 Phénomène d’influence. Condensateur plan. Applications. (PSI)

LP30 Approximation des régimes quasi-permanents. Applications. (MP)

LP31 Induction électromagnétique. Bilan énergétique. Applications. (MP)

LP32 Travail des forces de Laplace. Applications. (MP)

LP33 Paramagnétisme et ferromagnétisme. Approximation du champ moyen. (Niveau PC)

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Rapport sur l’Agrégation de Sciences physiques – Option Physique, session 2018 23

LP34 Composition en fréquence, filtrage de signaux périodiques. Applications. (MP)

LP35 Convertisseurs électroniques statiques ; applications. (PSI)

LP36 Conversion électromécanique de puissance ; applications. (PSI)

LP37 Ondes acoustiques dans les fluides. Approximation acoustique. (PSI)

LP38 Structure à grande distance du champ d'un dipôle électrique oscillant. Puissance rayonnée. Applications. (MP)

LP39 Diffusion d’une onde électromagnétique par un électron atomique. Applications. (Niveau Licence)

LP40 Effet de peau. Applications. (PSI)

LP41 Propagation guidée entre deux plans métalliques parallèles. Application au guide d’onde rectangulaire. (MP)

LP42 Propagation d'une onde électromagnétique dans un milieu diélectrique linéaire, homogène, isotrope et non magnétique. (PSI)

LP43 Stigmatisme et aplanétisme. Exemples. (Niveau Licence)

LP44 Interférences non localisées de deux ondes lumineuses cohérentes entre elles. (MP)

LP45 Interférences de deux ondes en lumière partiellement cohérente. Notion de cohérence spatiale et de cohérence temporelle. Applications. (Niveau PC)

LP46 Interférences localisées de deux ondes cohérentes entre elles : cas de l'interféromètre de Michelson. (MP)

LP47 Dispersion et absorption de la lumière : description macroscopique et modélisation microscopique. (PSI)

LP48 Diffraction de la lumière. Exemples. (MP)

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Rapport sur l’Agrégation de Sciences physiques – Option Physique, session 2018 24

Annexe 2

Liste des leçons de Chimie pour la session 2019

N° Intitulé

LC01 Classification des éléments à partir du modèle quantique de l’atome. Évolution des propriétés physico-chimique. Illustration expérimentale. (MPSI)

LC02 Liaison covalente localisée : notation de Lewis ; règle de l’octet. Mésomérie et résonance. (MPSI)

LC03 Complexes : structure et propriétés physiques. (Niveau Licence)

LC04 Assemblages ioniques, cohésion. (PCSI)

LC05 Cristaux covalents et moléculaires : nature des liaisons, propriétés physiques. (PCSI)

LC06 Description d’un système fermé en réaction chimique : avancement de la réaction. État standard d’un constituant pur. Grandeur standard de réaction. Enthalpie standard de formation. (MP)

LC07 Affinité chimique : définition, sens d’évolution possible d’un système, constante d’équilibre, quotient de réaction. (MP)

LC08 Lois de déplacement des équilibres. Exemples. (MP)

LC09 Équilibres binaires liquide/vapeur, étude isobare et étude isotherme, miscibilité totale ou nulle à l’état liquide (Niveau Licence).

LC10 Construction et utilisations des diagrammes d’ELLINGHAM : application au grillage et à la pyrométallurgie. (2e-TSI)

LC11 Obtention du zinc par hydrométallurgie. (2e-TSI)

LC12 Définition générale de la vitesse d’une réaction chimique dans le cas d’un réacteur fermé de composition uniforme. Loi de vitesse, ordre, influence des divers facteurs sur la vitesse. (MPSI)

LC13 Notion de mécanismes réactionnels. Processus élémentaire, approximation de l’état quasi stationnaire. (MPSI)

LC14 Catalyse : caractères généraux, catalyse homogène, catalyse enzymatique à un seul substrat. (Niveau Licence)

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LC15 Effet tampon : mise en évidence, applications. (MPSI)

LC16 Équilibres et réactions d’oxydoréduction ; potentiel d’électrode ; formule de Nernst. (MPSI)

LC17 Dosages d’oxydoréduction par potentiométrie. (MPSI)

LC18 Dosages acido-basiques. (PCSI)

LC19 Équilibres de précipitation ; détermination expérimentale d’une constante d’équilibre. (PCSI)

LC20 Équilibres de complexation ; application à un dosage. (PCSI)

LC21 Diagramme potentiel-pH du fer : construction et utilisation. (MPSI)

LC22 Courbes intensité-potentiel : présentation et applications. (PSI)

LC23 Corrosion humide des métaux. (MP)

LC24 Spectrophotométrie UV-visible : applications. (PCSI)

LC25 Stéréo-isomérie de configuration : énantiomèrie et diastéréoisomèrie. (PCSI)

LC26 Réactions de substitution nucléophile : mécanismes limites, stéréochimie. (PCSI)

LC27 Liaisons simples carbone-oxygène. (Niveau Licence)

LC28 Réactivité de la double liaison carbone-carbone. (Niveau Licence)

LC29 Addition nucléophile sur les composés carbonylés. (Niveau Licence)

LC30 Benzène : substitution électrophile aromatique, orientation de la substitution sur un benzène déjà substitué. (Niveau Licence)

LC31 Acides carboxyliques. On se limitera à : activation de la fonction acide (chlorure d’acyle, anhydride d’acide), application à la synthèse des esters, hydrolyse des esters en milieu basique. (Niveau Licence)

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LC32 Acides aminés : propriétés acido-basiques, définition de la liaison peptidique. Synthèse peptidique sur l’exemple d’un dipeptide. (Niveau Licence)

LC33 Polymères organiques : polymères obtenus par polyaddition (mécanisme, tacticité, propriétés physiques). (Niveau Licence)

LC34 Stratégie de synthèse en chimie organique : structure, réactivité et préparation des organomagnésiens mixtes. (PCSI)

LC35 Optimisation d'un processus de synthèse industrielle. (Niveau MP)

LC36 Solvants. Influence sur la réactivité en chimie organique. (Niveau PC)

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Rapport sur l’Agrégation de Sciences physiques – Option Physique, session 2018 27

Annexe 3

Liste des montages de Physique pour la session 2019

N° Intitulé

MP01 Analyse et exploitation d'expériences de Mécanique.

MP02 Transitions de phase.

MP03 Caractérisation et mesure des tensions et des courants.

MP04 Condensateurs ; applications.

MP05 Filtrage analogique et numérique en électronique.

MP06 Principe et mise en œuvre des multimètres.

MP07 Oscilloscope.

MP08 Phénomènes non linéaires en électronique.

MP09 Fonctions simples de l'électronique analogique.

MP10 Fonctions simples de l'électronique digitale.

MP11 Amplification en électronique. Applications.

MP12 Oscillations électriques entretenues.

MP13 Modulation et démodulation.

MP14 Capteurs de grandeurs physiques ; applications.

MP15 Acquisition, analyse et traitement des signaux.

MP16 Asservissement. Applications.

MP17 Production, mesure et caractérisation de champs magnétiques.

MP18 Milieux magnétiques.

MP19 Conversion alternatif-continu en électricité : le montage pourra illustrer la réalisation d'une alimentation stabilisée en tension.

MP20 Conversion électromécanique de puissance.

MP21 Ondes acoustiques sonores et ultrasonores.

MP22 Étude de quelques propriétés d'un instrument d'optique.

MP23 Interférences lumineuses.

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Rapport sur l’Agrégation de Sciences physiques – Option Physique, session 2018 28

MP24 Cohérence de la lumière.

MP25 Diffraction des ondes lumineuses.

MP26 Polarisation de la lumière.

MP27 Biréfringence linéaire.

MP28 Polarisation rotatoire.

MP29 Photorécepteurs ; applications.

MP30 Lasers. Propriétés et applications.

MP31 Mesure des fréquences temporelles.

MP32 Mesure des longueurs d'onde.

MP33 Ondes stationnaires.

MP34 Résonance.

MP35 Systèmes couplés.

MP36 Régimes transitoires.