Cet ouvrage s'adresse principalement aux étudiants en Master "spécialité Enseignement des sciences physiques" et candidats aux concours de recrutement de l'Eductaion nationale (CAPES, CAPLP, agrégation), mais sera également utile aux étudiants des masters "Sciences" et de classes préparatoires, ainsi qu'aux professeurs en exercice.
Il est consacré à l'optique, la mécanique, aux ondes et aux fluides. Un autre ouvrage le complète, consacré à l'électricité, l'électromagnétisme, l'électronique, aux transferts thermiques et à quelques thèmes plus transversaux.

Cet ouvrage propose :

de nombreux rappels théoriques sur les notions indispensables à maîtriser ;
les expériences à connaître présentées à travers des modes opératoires détaillés, donnant ainsi la priorité à l’approche expérimentale ;
des simulations numériques (logiciels de simulation, langage Python, microcontrôleurs, tableurs...)
des exercices corrigés issus d’annales de concours, permettant au lecteur d’évaluer ses connaissances et de se mettre en situation.

Cette cinquième édition a été remaniée pour tenir compte des remarques des rapports des jurys. De nombreuses nouvelles expériences sont proposées. Elles font appel à la simulation numérique (logiciels de simulation, langage Python, microcontrôleurs, tableurs...).

Sommaire de l'ouvrage

Réfraction de la lumière. Rappels théoriques. Matériel. Réfraction de la lumière.
Étude de la lentille demi-boule sur le tableau magnétique. Applications. Lentilles. Œil et vision. Rappels theoriques. Œil et vision. Focométrie : mesure de distances focales. Mise en évidence des défauts des lentilles. Modèle de l’œil. Instruments d’optique. Le microscope. Le téléscope. L’appareil photographique. Spectroscopie et couleurs. Rappels théoriques. Spectres d’émission : Expériences qualitatives. Expériences quantitatives : mesure d’une longueur d’onde. Spectres d’absorption. Lumière blanche et Synthèse additive. Visualisations de spectres à l'aide d'un spectrophotomètre. Couleurs des objets. Synthèse soustractive. Propagation libre et guidée de la lumière. Rappels théoriques. Etude expérimentale. Optique ondulatoire : inférences et diffraction. Interférences lumineuses : rappels. Diffraction. Étude expérimentale. Optique ondulatoire : polarisation et dualité onde-corpuscule. Polarisation de la lumière. Dualité onde corpuscule : Expérience de Hertz. Mesure de la constante de Planck. Stockage optique, image numérique, capteur CCD. Données numériques. Le principe du stockage optique sur CD. Images numériques. Formation d’une image numérique couleur. Cinématique et dynamique newtonienne. Généralités. Relativité du mouvement. Mouvements dans des champs de forces uniformes. Simulation informatique. Conservation et non-conservation de l’énergie mécanique. Introduction. Frottements solides. Frottement fluide. Cas de conservation de l’énergie mécanique. Cas de non-conservation de l’énergie mécanique. Etude statique et dynamique d’un solide mobile autour d’un axe fixe. Rappels théoriques. Vérification expérimentale du théorème des moments. Étude dynamique. Oscillateurs en mécanique. Rappels théoriques. Oscillateurs harmoniques. Oscillations libres amorties d’une masse suspendue à un ressort. Oscillateur paramétrique.