Travaux pratiques

Électricité-électronique

Bon nombre de remarques effectuées depuis plusieurs années restent d'actualité. En particulier :

Commentaires spécifiques

On note une bonne autonomie des candidats et une réaction satisfaisante devant un montage nouveau. L'interprétation des mesures reste souvent difficile.

Optique

Remarques d'ordre général

Les sujets donnés comportaient de l'optique géométrique, de la diffraction, des interférences et de la polarisation.

Les candidats sont en général plus à l'aise en interférométrie et en diffraction (les sujets étant très limités par le programme) qu'en optique géométrique. Si les candidats savent en général tracer le schéma optique, ils ne savent pas l'exploiter dans le reste de l'étude. Des instruments de base de l'optique (lunette, collimateur ou lame semi-réfléchissante) sont inconnus en dehors des appareils (Michelson ou goniomètre).

Il faut rappeler aux candidats que la mesure d'un angle au goniomètre ou la mesure d'une distance au viseur à frontale fixe se fait en mesurant le déplacement de l'appareil de mesure entre deux positions : les graduations, tant du goniomètre que du banc, ont une origine parfaitement arbitraire ; un pointé unique se fait donc à une constante (inconnue) près et seule une différence de deux pointés à un sens !

Les mesures brutes ne sont toujours pas données systématiquement (les deux pointés longitudinaux au viseur ou les deux pointés angulaires au goniomètre), parfois même la relation permettant d'obtenir le résultat est omise, ce qui enlève toute valeur à la mesure et rend fatale une erreur de calcul ou de formule ; trop de résultats sont donnés sans incertitude et avec un nombre de chiffres sans rapport avec la précision accessible ; le résultat et son incertitude ne sont que rarement regroupés en conclusion d'une mesure.

Remarques par manipulation

Michelson

L'interprétation des franges observées laisse à désirer, avec une confusion entre la forme et l'origine physique des franges, liée aux conditions d'observation. L'observation de franges est toujours interprétée par l'intermédiaire de la géométrie du montage, jamais directement (la présence de franges implique une variation de la différence de marche !). Les candidats sont beaucoup plus à l'aise avec les franges d'égale inclinaison qu'avec les franges d'égale épaisseur ; ils pensent en général qu'au moment précis où le coin d'air devient une lame à face parallèle, les franges d'égale épaisseur vont miraculeusement devenir des anneaux et que des anneaux ne peuvent être que des franges d'égale inclinaison !

Bancs et viseurs

Le viseur à frontale fixe est inconnu de certains candidats. Peu de candidats savent (ou pensent à) visualiser un faisceau lumineux à l'aide d'une feuille de papier, afin de régler simplement un ensemble de composants optiques.

Goniomètre

De nombreux candidats ne savent toujours pas régler l'axe de la lunette perpendiculaire à son axe de rotation et l'immense majorité pense qu'il y a une utilité quelconque à régler l'horizontalité (sic) du plateau porte-échantillon ; quelques-uns ne savent pas non plus utiliser une lunette autocollimatrice pour repérer la normale à une surface optique. La précision de l'appareil est souvent largement sous-estimée et les secondes d'arc omises.

Chimie

Remarques générales

Le niveau général des candidats de la session 98 est tout à fait comparable à celui de la session précédente, tout en étant hétérogène. Globalement, le niveau est plutôt modeste en chimie générale et riche en chimie organique où les propositions de mécanismes réactionnels appuyées sur une culture générale d'excellente facture sont faites avec enthousiasme.

Une très légère amélioration globale est observée ; quelques sempiternelles maladresses ou confusions sont souvent évitées : utilisation quasi systématique de la fiole jaugée pour une préparation précise, homogénéisation naturelle des solutions préparées, signification physique de l'équivalence (bilan en moles plutôt qu'une simple relation entre concentrations). Aucune lacune flagrante, du moins nouvelle, n'a été observée. Nous avions eu l'impression que "la leçon leur a été faite par leurs professeurs" et qu'elle a été surtout bien enregistrée.

Remarques particulières

Électrodes combinées

Qualifiées parfois à juste titre d'anti-pédagogique en comparaison avec le système à deux électrodes séparées, le maniement correct des électrodes combinées reste ignoré par pas moins d'un candidat sur cinq ! On n'hésite pas à effectuer ses mesures avec une électrode qui ne plonge pas convenablement dans la solution titrée.

Verrerie et utilisation

Bien que l'usage de la fiole jaugée soit rentré dans les m?urs pour la préparation précise des solutions, quelques lacunes persistent concernant la dénomination exacte des autres verreries (éprouvette graduée, fiole à vide,...) et plus grave encore, leur utilisation correcte : pas de rinçage par le réactif ou présence d'une bulle d'air à la base des burettes droites de titrage. Ces points touchent plus de 2 candidats sur 3 !

A l'opposé, l'utilisation d'une propipette est quasi unanime pour éviter tout pipetage à la bouche (aspect sécurité).

Colorimétrie

Si les candidats n'hésitent pas à réaliser plusieurs nettoyages de la cellule colorimétrique moyennant des protocoles de plus en plus compliqués (eau, acétone, air comprimé, papier buvard), peu, pour ne pas dire aucun, ne pense à faire simplement un rinçage avec la solution étudiée. Pire encore, la présence de bulles d'air collées sur les parois internes de la cellule, préjudiciables à la mesure de l'absorbance, ne semble aucunement les gêner.

La préparation des solutions d'étalonnage par simple dilution d'une seule solution mère semble être la dernière idée à laquelle les candidats pensent. Au lieu de concentrer là son attention sur la préparation d'une seule solution, le candidat préfère souvent une préparation moyennement précise de différentes solutions indépendantes ; le hasard (ou la chance) permettra d'éliminer les points aberrants. Cette approche est particulièrement risquée lorsque le nombre d'étalons n'est que de deux !

Malgré sa simplicité et son "élégance", la vérification de la loi de Beer-Lambert est rarement faite sous la forme graphique !

Conductimétrie

L'addition d'un volume conséquent d'eau distillée dans la solution à titrer conduisant vers la linéarisation des courbes de titrage conductimétrique, autrement plus facile à exploiter et à analyser (effet de dilution) n'est presque jamais pensée en tant que telle a priori, même si sa compréhension est presque immédiate a posteriori.

Par ailleurs, les unités en conductimétrie rebutent toujours les candidats.

Distillation

Si la distillation simple et les équilibres liquide-vapeur sont parfaitement compris, la distillation fractionnée semble représenter un mystère. Quelques confusions ont été également observées entre homo- et hétéroazéotrope d'un côté et l'eutectique et l'azéotrope en général de l'autre. Des clarifications méritent d'être faites.

Précision et graphes

La présentation des graphes mérite d'être considérablement améliorée : graduation des axes souvent absente, erreur de report de points expérimentaux et surtout la non indication des réactions de dosage directement sur le graphe qui permet une meilleure lecture du degré de compréhension des candidats.

Une curieuse tendance à ne pas joindre les points expérimentaux pour tracer réellement la courbe de dosage pour pouvoir enfin déterminer graphiquement les points équivalents est observée. A l'opposé, un lissage appuyé masquant les points expérimentaux a été parfois reporté. La méthode des tangentes parallèles est très souvent critiquée sans savoir réellement pourquoi et surtout sans rien proposer d'autres pour l'estimation des volumes équivalents qu'une "pifométrie" très hasardeuse !

Par ailleurs, si on observe fort heureusement moins de calculs d'incertitudes purement fantaisistes dénués de consistance physique, la maîtrise du sens du "chiffre significatif" reste à faire : trop de chiffres significatifs ( ! ? ) en 1997 et pas assez en 1998.

Utilisation de l'informatique

Trois logiciels spécifiques sont mis à la disposition des candidats : banque de données Infra Rouge, diagramme de spéciation et régression linéaire. D'utilisation soigneusement simplifiée pour être autonome, ils serviraient d'assistance et d'aide pour 4 épreuves sur 15. Si pour la régression linéaire, les candidats préfèrent généralement le papier millimétré, ils démontrent une certaine réticence quant à l'utilisation des deux autres logiciels. Seul un candidat sur trois s'attache les services de l'ordinateur. Plutôt qu'une véritable allergie, l'outil informatique est considéré à tort comme un risque de perte de temps.