Parcours Physique Responsable pédagogique Licence mention

Licence mention Physique, ChimieParcours Physique

ObjectifsLe parcours "Physique" vise à fournir aux étudiants une solideformation théorique et expérimentale de base dans l'ensemble des grands domaines de la Physique : électromagnétisme, optique, mécanique, physique quantique et statistique, thermodynamique,... La formation disciplinaire est complétée par l'acquisition de compétences transversales (maîtrise d'une langue étrangère, des outils de communication et informatiques...). Ce parcours généraliste a pour vocation principale la poursuite d'études en Master de Physique ou en École d'Ingénieurs.

Compétences acquisesCompétences disciplinaires en Physique: mobiliser les concepts mathématiques, informatiques, de la physique pour résoudre des problématiques à fort niveau d’abstraction, identifier et mener en autonomie les différentes étapes d’une démarche expérimentale,....Compétences transversales : capacité à échanger à l'écrit et à l'oral dans une langue étrangère (anglais), aptitude à l'analyse et à la synthèse, à l'expression écrite et orale, aptitude au travail individuel et collectif, à la conduite de projets, au repérage et à l'exploitation des ressources documentaires, maîtrise des outils numériques.Compétences préprofessionnelles fondées sur la connaissance des champs de métiers associés à la formation, sur l'élaboration du projet personnel et professionnel de l'étudiant ainsi que sur la capacité de ce dernier à réinvestir ses acquis dans un contexte professionnel.

Conditions d'accèsPossibilité d'accès en L1, via les portail SVT-PC ou MPI, à tout titulaire d'un baccalauréat (ou d'un titre équivalent) . Vous devez passer par le site "Parcoursup" : https://www.parcoursup.fr/En L2 ou L3, le recrutement se fait sur dossier. Les dates de campagne pour les candidatures sont accessibles en suivant ce lien https://ecandidat.univ-brest.fr/ecandidat/L'accès à la formation est également possible si vous êtes en activité professionnelle, en recherche d'emploi, si vous avez interrompu vos études initiales depuis plus d'un an ou encore sur validation des acquis de l'expérience (VAE).

Poursuites d'étudesCe parcours a pour vocation principale la poursuite d’études enMaster, listés ci-après (liste non exhaustive) :Master mention PhysiqueMaster mention Physique fondamentale et applicationsMaster mention Physique appliquée et ingénierie PhysiqueMaster mention Physique du vivantMaster mention Sciences de la matièreMaster mention Ingénierie nucléaireMaster mention MEEFCe parcours permet également une admission sur titre en École d’Ingénieurs (ex : Polytechnique, Écoles Centrales, Télécom ParisTech et Bretagne, ENSTA ParisTech et Bretagne,....) à l'issue du L2 ou du L3.Il est également possible d'intégrer une licence professionnelle (1 an) à l'issue du L2 pour les étudiants désireux de suivre une formation plus courte et professionnalisante.

Insertion professionnelleLes fonctions accessibles directement à l’issue de la licence sont :

> Technicien de laboratoire> Aide physicien> Maintenance d’appareils de régulation et de contrôle> Technicien en environnement> Technico-commercial> Animation associations

Après une poursuite d’études en Master, il pourra exercer les emplois suivants :

> Chargé d’études, recherche et développement dans l'industrie> Enseignant-Chercheur dans un organisme d'enseignement

supérieur et de recherche (après une thèse et un concours)> Chercheur dans un organisme de Recherche (après une thèse et

un concours)> Enseignant du secondaire ou professeur des écoles (après un

concours)

Infos pratiquesFaculté des Sciences et Techniques à Brest

ContactsResponsable pédagogiqueRivet [email protected]. 0298016476Contact administratifDépartement de [email protected]. 02.98.01.69.48Responsable Secrétariat pédagogiqueDépartement de [email protected]. 02.98.01.69.48

Pour plus d'informations : http://formations.univ-brest.fr

https://www.parcoursup.fr/

https://ecandidat.univ-brest.fr/ecandidat/

https://ecandidat.univ-brest.fr/ecandidat/

Programme

Licence 2ème année

Semestre 3Semestre 4Mathématiques appliquées 55h

Ondes et électromagnétisme 2 55h

Mécanique quantique 1 et relativité 55h

UE transversale 97.5h

- Anglais 16.5h- Communication 11h- Expérience Professionnelle 70h

Option L / LPro

- Passerelle vers la licence professionnelleThermodynamique physique 55h

Licence 3ème année

Semestre 5Option (1 sur 5) 60h

- Mécanique analytique, symétries et groupes 60h- Statique RDM 60h- Nouvelles technologies de l'énergie 60h- Mécanique des milieux continus 60h

- Astrophysique et cosmologie 60h

Outils fondamentaux et programmation 55h

- Outils fondamentaux 32h- Programmation 28h

Mécanique quantique 2 55h

Optique Ondulatoire 55h

UE transversale 30h

- Anglais 18h- Communication 12h

Projet bibliographique 70h

Semestre 6Physique numérique 115h

Ondes et matière 55h

Outils fondamentaux 22h

Physique expérimentale 94h

Physique statistique 55h

UE transversale 30h

- Anglais 18h- Communication 12h

Dernière mise à jour le 12 décembre 2019


Electromagnétisme 1

PrésentationResponsable : Souren POGOSSIANÉlectrostatique : charge électrique, production et détection des charges, chargement d’uncorps neutre, série triboélectrique, conservation de la charge électrique totale d’un système isolé, structure atomique et charges élémentaires, loi de Coulomb, action à distance, champ électrostatique créé par des charges ponctuelles, par un dipôle électrique, moment dipolaire électrique, principe de superposition des champs créés par des charges, lignes de champ électrique, flux électrique, théorème de Gauss, distribution des charges des corps symétriques (volumique, surfacique et linéique), conducteur en équilibre électrostatique, notion du gradient, gradient dans des coordonnées cartésiennes, sphériques et cylindriques, potentiel électrique, différence de potentiel entre deux points, surface équipotentielle circulation du vecteur champ électrique, relation E = −∇V, potentiel créé par une charge ponctuelle, par un dipôle et par un système de charge quelconque, relations de continuité ou de passage, énergie électrostatique, conducteur en équilibre électrostatique, condensateurs, capacité, association des condensateurs.Magnétostatique : Expériences avec magnétisme, compas et géomagnétisme, aimants,répulsion et attraction des pôles, courant électrique, densité du courant électrique, production du champ magnétique, expériences d’Oersted, force magnétique de Laplace sur un fil parcouru par un courant, vecteur du champ magnétique, lignes du champ magnétique, champ magnétique créé par un courant électrique, du champ magnétostatique créé par des courants, champ magnétique d’un fil conducteur rectiligne, circuits électriques dans un champ magnétique, dipôle magnétique, moment de force agissant sur une boucle dans un champ magnétique, flux du champ magnétique, circulation du champ magnétique, théorème d’Ampère, champ magnétique d’un solénoïde, d’une bobine torique, force magnétique sur une charge (force de Lorentz), déplacement d’une charge électrique dans un champ magnétique, mouvement cyclotronique, accélérateur cyclotronique, l’aurore polaire, spectrographe de masse, principe de superposition des champs magnétiques, loi de Biot et Savart, exemples, bobines de Helmholtz.

ObjectifsCauses de nombreux phénomènes de la vie quotidienne, l'électrostatique et la magnéto-statique ont donné naissance à d’importantes applications technologiques. Le but de ce cours est l’acquisition et l’approfondissement de connaissances en électrostatique et magnéto-statique pour pouvoir comprendre des phénomènes physiques importants. L’enseignement est réalisé à l’aide d’une méthode progressive. Les travaux dirigés permettront aux étudiants de manipuler les outils mathématiques du cours et de reformuler les équations introduites en cours pour les appliquer à des cas concrets. Les travaux pratiques permettront de visualiser certains concepts et de vérifier par l'expérience des formules démontrées en cours.

6 crédits ECTS

Volume horaire

Travaux Pratiques : 7.33hTravaux Dirigés : 23.83hCours Magistral : 23.83h

Modalités de contrôle des connaissances

Session 1 ou session unique - Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient RemarquesUE CC Autre nature 4/15UE CC Travaux Pratiques 1/5UE CT Ecrit - devoir surveillé 180 8/15 note = max (CT, 2/3 CT + 1/3 CC) x

4/5 + TP x 1/5

Session 2 : Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient RemarquesUE CT Ecrit - devoir surveillé 180


Mathématiques

PrésentationResponsables UEOlivier Rahavandrainy et Alfrédéric JossePrérequisIntégrales simple, curviligne, double, de surface et triple.Notion d'espace vectoriel, calculs matriciels, déterminant, système linéaire d'équations.ContenuAnalyse vectorielle : champ scalaire, champ vectoriel, opérateurs différentiels (gradient, divergence, rotationnel), combinaison d’opérateurs, théorème de Stokes et d’Ostrogradski.Équations aux dérivées partielles, exemples en Physique (équation de la chaleur, équation de Schrödinger, équation d’onde,…).Compléments d’algèbre linéaire : diagonalisation d’une matrice, valeurs et vecteurs propres, espaces vectoriel euclidiens et hermitiens de dimension finie, opérateurs hermitiens et unitaires.

6 crédits ECTS

Volume horaire

Cours Magistral : 27.5hTravaux Dirigés : 27.5h


Session 1 ou session unique - Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient RemarquesUE CC Autre nature 1/3UE CT Ecrit - devoir surveillé 180 2/3 note = max (CT, 2/3 CT + 1/3 CC)



Mécanique 3

PrésentationResponsable UE: Claude GuennouCinématique, inertie, cinétique du solide rigide, Modélisation des actions mécaniques extérieures et intérieures à un système de solides (liaisons entre solides, frottement), Lois de la dynamique d'un système de solides, Théorèmes de l'énergie, Études de mouvements particuliers (en 3D)

6 crédits ECTS

Volume horaire


Pré-requis nécessairesvecteurs et toutes opérations sur les vecteurs, calcul intégrales double et triple, connaissance des méthodes de résolution d'équations différentielles simples, du 2nd ordre.

Compétences viséessavoir analyser les mouvements (3D) de systèmes de solides, à partir des équations différentielles qui les régissent.





UE transversale

6 crédits ECTS

Volume horaire

Cours Magistral : 22hTravaux Dirigés : 27.5h


Anglais

2 crédits ECTS

Volume horaire

Travaux Dirigés : 16.5h


Session 1 ou session unique - Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient RemarquesEC CC Ecrit et/ou Oral 1/5 1/3 de l'UE transversaleEC CT Ecrit - devoir surveillé 90 4/5

Session 2 : Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient RemarquesEC CT Ecrit - devoir surveillé 60 100% 1/3 de l'UE transversale


Communication

2 crédits ECTS

Volume horaire

Travaux Dirigés : 11h


Session 1 ou session unique - Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient RemarquesEC CC Ecrit et/ou Oral 100% 1/3 de l'UE transversale - la durée

de l'exposé dépend de la taille du groupe



UE libre

2 crédits ECTS

Volume horaire

Cours Magistral : 22h


Session 1 ou session unique - Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient RemarquesEC CT Ecrit - devoir surveillé 60 100% 1/3 de l'UE transversale



Electronique analogique

PrésentationResponsable UE: Benoit Lescop

> Rappels d’électrocinétique> Systèmes linéaires : régimes transitoires (1er et 2nd ordre) et filtrage> Diode (Jonctions PN, LED, Zéner,…)> Transistor bipolaire (étude statique et dynamique)> Amplificateur opérationnel> Introduction à l’électronique numérique

6 séances de TP de 3H∇ TP1 : Systèmes linéaires : relation temps/fréquence∇ TP2 : La diode et ses applications∇ TP3 : Le transistor bipolaire et ses applications 1∇ TP4 : Le transistor bipolaire et ses applications 2∇ TP5 : L'amplificateur opérationnel et ses applications∇ TP6 : Simulations électriques

6 crédits ECTS

Volume horaire

Travaux Dirigés : 20hCours Magistral : 18.5hTravaux Pratiques : 16.5h

Pré-requis nécessaires

Électrocinétique du S2, équations différentielles 1er et 2nd ordre, notation complexe.

Compétences viséesConnaissance des composants électroniquesAnalyse de montages électroniques simplesAptitude à concevoir des systèmes mettant en œuvre des fonctions électroniques



3/4 + TP x 1/4



Mathématiques appliquées

6 crédits ECTS

Volume horaire






Ondes et électromagnétisme 2

PrésentationResponsable : Bruno ROUVELLOU

> Eléments d’analyse vectorielle> Equations de Maxwell (Rappel électrostatique et magnétostatique du S3, variations

temporelles -> induction (fem, champs électromoteur, potentiel vecteur), équations de maxwell, équation de propagation dans le vide et les milieux LHI (3D)

> Ondes mécaniques : perturbation d'une corde et d'une tranche d'air au repos, equation de propagation (1D), solution de l’équation : ondes progressive et régressive, description de l'onde plane sinusoïdale progressive et de l'onde stationnaire à l'aide de l’exemple de la corde vibrante.

> Ondes électromagnétiques : équation propagation 3D, ondes EM : structure, relation de dispersion, polarisation, transport d’énergie, conditions aux limites.

TP : 4x2H00TP1 inductionTP2 conservativité du flux magnétiqueTP3 ondes centimétriques (polarisation + ondes stationnaires)TP4 ondes mécaniques (effet Doppler)

6 crédits ECTS

Volume horaire

Travaux Pratiques : 7hTravaux Dirigés : 24hCours Magistral : 24h

Pré-requis nécessairesAnalyse vectorielle, électrostatique et magnéto-statique, mécanique du point

Compétences viséesComprendre la notion d’onde.Savoir établir les équations ‘d’ondes (à partir de la rfd ou maxwell).Savoir caractériser les propriétés d’une onde.



4/5 + TP x 1/5



Mécanique quantique 1 et relativité

PrésentationResponsable UE: Gilles Nguyen VienI De l’observation à l’expérimentationI.1 Le temps, l’espace, les référentiels, la mesureI.2 Les postulats d’EinsteinII La relativitéII.1 de la simultanéitéII.2 Du temps et des longueursII.3 Les transformation selon Galilée et LorentzII.4 Vitesse et effet Doppler de la lumièreII.5 L’énergieII.5.1 L’énergie au reposII.5.2 Les énergies totale et cinétiqueII.5.3 La quantité de mouvement et l’énergie cinétiqueIII Le photon quantum de lumièreIII.1 Le rayonnement du corps noirIII.2 Les effets photoélectrique et Compton comme confirmation des quanta de lumièreIII.3 La diffraction et les interférences comme confirmation de la nature ondulatoire de la lumièreIII.4 Manifestation simultanée des natures corpusculaire et ondulatoireIII.5 La matière comme source de lumièreIII.5.1 de Thomson à RutherfordIII.5.2 Le modèle de BohrIV Les fondements de la mécanique quantiqueIV.1 Evidences expérimentales de l’incompatibilité de certaines grandeurs physiquesIV.2 Dualité onde-corpusculeIV.3 Vérifications expérimentalesIV.3.1 Diffraction des électronsIV.3.2 Propriétés ondulatoires de la matière : longueur d’onde de de Broglie, quantité de mouvement et impulsionIV.4 Notion de paquet d’ondesIV.5 Mesures de la position et de l’impulsionIV.6 Interprétation des inégalités d’HeisenbergIV.6.1 Taille et énergie de l’atome d’hydrogèneIV.6.2 Effet tunnelV Probabilités et amplitudes quantiquesV.1 IntroductionV.2 La notion de probabilité en physique quantiqueV.3 Le comportement quantiqueV.4 Notion d’amplitudes de probabilité pour caractériser l’évolution spatio-temporelle d’un systèmeV.5 Calcul des amplitudes et des probabilitésV.5.1 Principe d’addition des probabilitésV.5.2 Principe de factorisation séquentielleV.6 Propagation des photons : expérience des fentes d’YoungV.7 Propagation rectiligne de la lumièreVI Etats quantiquesVI.1 Notions d’état quantiqueVI.2 Espace des étatsVI.2.1 NotationVI.2.2 Produit scalaire hermitienVI.3 Espace dual

6 crédits ECTS

Volume horaire

Travaux Dirigés : 22hCours Magistral : 22hTravaux Pratiques : 11h


VI.3.1 DéfinitionVI.3.2 Notation braVI.3.3 Correspondance entre bra et ketVI.4 Opérateurs linéairesVI.4.1 LinéaritéVI.4.2 Adjoint d’un opérateurVI.4.3 Opérateur hermitienVI.4.4 Opérateur unitaireVI.4.5 Transformation d’un opérateurVI.4.6 Elément de matrice d’un opérateurVI.5 Vecteurs et valeurs propresVI.6 Bases de l’espace des étatsVI.7 Représentation matricielleVI.8 Amplitudes de localisation et fonctions d’ondeVI.9 Postulats de la théorie quantiqueVI.10 Mesure de deux grandeurs physiquesVII Opérateur d’évolution temporelleVII.1 Equation de Schrödinger dans une base donnéeVII.2 Etats stationnairesVII.3 Recherche systématique d’états stationnairesVII.4 Constantes du mouvementVII.5 Exemple : systèmes à deux étatsVII.5.1 L’ion moléculaire

ObjectifsPermettre à l'étudiant d’appréhender les concepts et postulats de la physique quantique et de se familiariser avec le formalisme des notations de Dirac après avoir abordé les notions relativistes dont la quantité de mouvement, l’énergie totale et cinétique applicables des corpuscules matériels


Session 1 ou session unique - Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient RemarquesUE CC Autre nature 4/15UE CC Travaux Pratiques 1/5UE CT Ecrit - devoir surveillé 180 8/15



UE transversale

6 crédits ECTS

Volume horaire

Travaux Dirigés : 27.5hStages : 70h


Anglais

2 crédits ECTS

Volume horaire

Travaux Dirigés : 16.5h


Session 1 ou session unique - Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient RemarquesEC CC Ecrit et/ou Oral 100% 1/3 de l'UE transversale



Communication

2 crédits ECTS

Volume horaire






Expérience Professionnelle

2 crédits ECTS

Volume horaire

Stages : 70h


Session 1 ou session unique - Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient RemarquesEC CT Ecrit - rapport 1/2 1/3 de l'UE transversale; y

compris carnet stage renseigné dans eportfolio

EC CT Oral - soutenance 15 1/2

Session 2 : Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient RemarquesUE Report de notes Autre nature 1/3 de l'UE transversale


Option L / LPro


Passerelle vers la licence professionnelle

PrésentationL'UE passerelle sera à définir avec l'équipe pédagogique en fonction de la Licence Professionnelle choisie, de même de même que l'UE qui ne sera pas suivie par l'étudiant au S4.

6 crédits ECTS


Session 1 ou session unique - Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient RemarquesUE CT Oral - soutenance 10 1/2UE CT Ecrit - rapport 1/2


Thermodynamique physique

PrésentationResponsable : Bruno ROUVELLOUPression au sein d'un fluide: aspect macroscopique. Théorie cinétique des gaz. Échange d'énergie : travail et chaleur. Premier et second principe. Machines thermiques. Potentiels thermodynamiques et transformations chimiques. Evolution des systèmes chimiques, Équilibres réactionnels. Déplacement des équilibres. Changements de phase des corps purs. Équilibres de phases. Diagrammes de phases.

4 TP de 2H1. Chaleur latente d'évaporation d'eau2. Mesures du rapport des chaleurs massique d'air3. Capacité thermique des métaux4. Pompe à chaleur

6 crédits ECTS

Volume horaire


Pré-requis nécessairesCalcul différentiel

Compétences viséesAssimiler les concepts de base : énergie, travail, chaleur et entropie.Apprendre à les utiliser pour étudier les transformations d'un système et le fonctionnement des machines thermiques



4/5 + TP x 1/5



Option (1 sur 5)

6 crédits ECTS

Volume horaire

Cours Magistral : 30hTravaux Dirigés : 30h


Mécanique analytique, symétries et groupes

PrésentationResponsable UE: Rob Scott1) Contraintes, systèmes holonomes ou non, principe des puissances virtuelles (2h CM, 2h TD)2) Coordonnées généralisées et forces généralisées (1h CM, 1h TD)3) Energie cinétique et quantité de mouvement généralisée (1h CM, 1h TD)4) Équations d'Euler-Lagrange (2h CM, 2h TD)5) Action et principe de moindre action (2h CM, 2h TD)6) Équations de Hamilton-Jacobi (1h CM, 2h TD)7) Groupes d'invariance – groupes de Lie, exemples et applications ; théorème de Noether (5h CM, 6h TD)8) Introduction aux concepts de symétrie (2h CM)a- les symétries évidentes, cristaux de glace ou de quartz (historique: Hauy, Neumann, Curie)b- les symétries des lois (1/r^2,...)9) Notions de groupes (4h CM/4hTD)a- pourquoi les groupesb- groupes abstraitsc- leurs réalisationsd- table de multiplication

10) Approche matricielle - théorie des représentations (4h CM/2h TD)a- grands théorèmes (résultats)b- construction des tables de caractères11) Applications (8h TD)a- spectroscopie vibrationnelleb- champ cristallinc- réduction de tenseur, ex: piézoélectricité

ObjectifsTechniques générales de résolution des problèmes complexes en physique, en particulier ceux comportant des contraintes. Notion de Lagrangien et de Hamiltonien pour différents problèmes physiques. Liens entre symétries internes ou externes du système et propriétés d'invariances. Formalisme des groupes d'invariance pour la physique générale (classique, relativiste ou quantique).

6 crédits ECTS

Volume horaire


Pré-requis nécessairesMécanique classique (point et systèmes de points), équations différentielles (fonctions d'une variable réelle), équations aux dérivées partielles (fonctions de plusieurs variables réelles), algèbre linéaire.

Compétences viséesSavoir résoudre un problème complexe en mécanique, en particulier comportant des liaisons. Connaître et savoir appliquer les équations d'Euler-Lagrange dans différents cas physiques. Connaître les propriétés des systèmes hamiltoniens, la topologie des points d’équilibre (points elliptiques, hyperboliques) et les éléments de base du chaos hamiltonien. Savoir simplifier un système dynamique en fonction des propriétés du système physique, et déterminer son intégrabilité.


Session 1 ou session unique - Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient RemarquesUE CC Autre nature 1/3UE CT Ecrit - devoir surveillé 180 2/3 Note = max (CT, 2/3 CT + 1/3 CC)


Session 2 : Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient RemarquesUE CT Oral - exposé 30


Statique RDM

PrésentationResponsable UE: Claude GuennouStatique des systèmes (forces et moments intérieurs et extérieurs à un système, principe fondamental de la statique). Déformation élastique des poutres et assemblages de poutres (ligne moyenne, section, efforts normal et tranchant, moment de flexion et de torsion, lois de comportement, déformée).

6 crédits ECTS

Volume horaire

Cours Magistral : 30hTravaux Dirigés : 24hTravaux Pratiques : 6h

Pré-requis nécessairesanalyse vectorielle, dérivée, intégrale simples

Compétences viséesCapacité de traiter des problèmes simples de déformation élastique des poutres et ossatures sous sollicitations simples et combinées.


Session 1 ou session unique - Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient RemarquesUE CC Autre nature 1/4UE CC Travaux Pratiques 1/4UE CT Ecrit - devoir surveillé 180 1/2 Note = max (CT, 2/3 CT + 1/3 CC)

x 3/4 + TP x 1/4



Nouvelles technologies de l'énergie

PrésentationResponsable UE: Alain Fessant1- Situation de l’énergie dans le monde2- Enjeux climatiques et environnementaux3- Potentiel des énergies renouvelables4- Génération et gestion de la production électrique5- Production électrique éolienne6- Production hydroélectrique7- Ressource solaire8- Réception solaire9- Semi-conducteurs pour le photovoltaïque10- Cellules photovoltaïques11- Solaire thermique

6 crédits ECTS

Volume horaire

Travaux Dirigés : 30hCours Magistral : 30h

Pré-requis nécessairesOutils mathématiques usuels, Bases d’électricité, d’électromagnétisme, mécaniques quantique

Compétences viséesContexte et enjeux de l’énergie dans le monde, organisation et fonctionnement de la production et de la distribution de l’énergie électrique. Technologies et techniques des productions éolienne, hydroélectrique et solaire.


Session 1 ou session unique - Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient RemarquesUE CC Autre nature 1/3UE CT Ecrit - devoir surveillé 180 2/3 Note = max (CT, 2/3 CT + 1/3 CC



Mécanique des milieux continus

PrésentationResponsable UE: Olivier Arzelstatique, cinématique et dynamique des fluides.tenseur des contraintes, des déformations, loi de Hooke, méthodes classiques de résolution des problèmes d'élastostatiques.

6 crédits ECTS

Volume horaire


Pré-requis nécessairesanalyse vectorielle et matricielle (gradient, divergence, rotationnel, valeurs propres, vecteurs propres), dérivée, intégrale simples, ODE à coefficients constants

Compétences viséesCapacité de traiter des problèmes simples liés aux écoulements stationnaires incompressibles homogènes et non-visqueux dans des référentiels inertiels et non-inertiels.Capacité de traiter des problèmes simples de déformation élastique de corps solides (matériau isotrope, homogène)


Session 1 ou session unique - Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient RemarquesUE CC Autre nature 1/2UE CT Ecrit - devoir surveillé 180 1/2 Note = 1/2 CT + 1/2 CC



Astrophysique et cosmologie

PrésentationResponsable UE: Yann Le Grand, Rob ScottPartie Astrophysique (Yann Le Grand) 30H1. Mécanique céleste : problème à N corps et lois de conservation, théorème du viriel, problème à 2 corps sans et avec perturbations, effet de marée, évolution des systèmes.2. Physique des étoiles : stabilité, relations masse-température et masse-luminosité, diagramme HR, sources d’énergie, nucléosynthèse, stades finaux (géante rouge, naine blanche et étoile à neutrons).3. Méthodes d’observation et mesures de distances en astrophysique.

Partie Cosmologie (Rob Scott et Xavier Carton) 30H1. Relativité restreinte2. Relativité générale: variétés pseudo-riemanniennes, calcul tensoriels, dérivée covariante, tenseur de Einstein, tenseur d'énergie-impulsions, équations de champs de Einstein.3. Objet compacts dans l'astrophysique: les trous noirs de Schwarzschild, de Kerr, trous noirs dans l'astrophysique, étoiles à neutrons.4. Ondes gravitationnelles.5. Cosmologie: Métrique de Friedmann-Roberston-Walker, loi de Hubble, l'équation de Friedmann, 3 types d'univers, le Big Bang, nucléosynthèse primordiale, rayonnement fossile.6. Galaxies et matière noire.

ObjectifsBases de l'astrophysique: mécanique céleste, physique des étoiles, méthodes d'observation, relativité, objets compacts, ondes gravitationnelles, cosmologie.

6 crédits ECTS

Volume horaire

Travaux Dirigés : 30hCours Magistral : 30h

Pré-requis nécessairesOutils mathématiques, mécanique du point, thermodynamique et électromagnétisme niveau fin de L2 Physique-Chimie


Session 1 ou session unique - Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient RemarquesUE CC Autre nature 1/6 AstrophysiqueUE CT Ecrit - devoir surveillé 90 1/3 Note Astrophysique = max (CT,

2/3 CT + 1/3 CC)CC Autre nature 1/6 Cosmologie. Parite de l'UE

suceptible d'être dispensée en anglais.

CT Ecrit - devoir surveillé 90 1/3 Note Cosmologie = max (CT, 2/3 CT + 1/3 CC). Note finale = (note astro + note cosmo) / 2

Session 2 : Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient RemarquesUE CT Ecrit - devoir surveillé 90 1/2 Astrophysique

CT Autre nature 90 1/2 Cosmologie


Outils fondamentaux et programmation

PrésentationResponsable UE: Pascal RivièrePartie Programmation (12CM, 4TD, 12TP)Introduction à Python :Interpréteur de commandeEléments de programmation (variables, instructions conditionnelles et itérative)Notion de modularitéLes exceptionsLa Programmation Orientée Objet :Concepts de la POOClasses, propriétés et méthodesL’héritageDécorateurs et métaclassesBibliothèques standard et appliquéesTemps, programmation système, mathématiques et interface graphiquesNumPy et SciPy

6 crédits ECTS

Volume horaire

Travaux Pratiques : 11hCours Magistral : 26hTravaux Dirigés : 18h

Compétences viséesPartie Outils fondamentaux

Partie ProgrammationApprendre les bases de la programmation en langage interprété Python et développer des compétences en programmation orientée objet. Elles couvrent :la programmation de classes, objets et constructeurs, la hiérarchie de classes etla maîtrise de l’utilisation de bibliothèques de calcul mathématiques et numériques


Outils fondamentaux

3 crédits ECTS

Volume horaire



Session 1 ou session unique - Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient Remarques

CC Autre nature 1/3 Règle du maxCT Ecrit - devoir surveillé 120 2/3 Note = max(CT,(CC+2*CT)/3)

Session 2 : Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient Remarques

CT Ecrit - devoir surveillé 120 1/1


Programmation

3 crédits ECTS

Volume horaire




CC Autre nature 1/3CT Ecrit - devoir surveillé 120 2/3

Session 2 : Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient Remarques

CT Ecrit - devoir surveillé 120 1/1


Mécanique quantique 2

PrésentationResponsable UE: Mondher ArfaI Les outils mathématiques-1 de la mécanique quantiqueDans cette première partie, le cours se limite aux représentations discrètes dans l’espace des états.II Le magnétisme atomiqueIII-a Les postulats de la mécanique quantique.III-b Application des postulats de la mécanique quantique : système à deux niveauxIV Les outils mathématiques-2 de la mécanique quantiqueDans cette seconde partie, on introduit les représentations continues.V Potentiels à une dimension constants par morceaux : équation de Sturm-Liouville.VI-a Résolution de l’équation de Schrödinger : particule dans un potentiel carré (de profondeur finie et : ou infinie), dans une marche et/ou dans une barrière de potentiel.VI-b Résolution de l’équation de Schrödinger : particule dans une barrière de potentiel de forme quelconque : application au processus de désintégration a.VI L’oscillateur Harmonique à une dimensionVII Théorie des perturbations stationnaires.VII –a Application : Oscillateur harmonique à une dimension soumis à un potentiel perturbateur

en, x, x2 et x3.VII-a Propriété générale des moments cinétiques en MQ.VII-a Addition des moments cinétiquesVII-b Etats intriqués

ObjectifsL’objectif est de donner aux étudiants les connaissances de base de la mécanique quantique. Le cours est proposé dans une approche théorique ayant pour buts d’initier les étudiants (i) aux concepts mathématiques rencontrés en mécanique quantique et (ii) au traitement théorique de quelques modèles simples communs à plusieurs domaines de la physique. Les connaissances acquises doivent servir de base aux étudiants désireux de poursuivre des études en Master de physique et plus particulièrement dans les domaines faisant appel à la théorie quantique.

6 crédits ECTS

Volume horaire

Travaux Dirigés : 27.5hCours Magistral : 27.5h

Pré-requis nécessairescalcul matriciel, analytique et différentiel (premier et second degré). Il est recommandé, sans pour autant être obligé, d’avoir suivi au préalable l’UE Mécanique quantique 1 et relativité du S4





Optique Ondulatoire

PrésentationResponsable : Matthieu DUBREUIL

> Sources et ondes lumineuses

> Interférences à 2 ondes

Conditions d’obtention, notion de cohérence spatiale et temporelle, interféromètres à division du front d’onde et d’amplitude, interférences à 2 ondes en lumière polychromatique

> Interférences à N ondes

Fabry-Pérot et réseaux

> Diffraction

Principe de Huygens, diffraction de Fresnel et Fraunhofer, figures de diffraction de motifs simples

> Polarisation

Définitions, formalisme de Jones, transformations de polarisation (polariseurs, lames de phase), production et analyse d’une lumière polarisée

TP (6x3H)TP1 : Polarisation 1TP2 : Polarisation 2TP3 : Fentes d’Young et diffractionTP4 : Interféromètre de MichelsonTP5 : Spectromètre à réseauTP6 : Interféromètre de Fabry-Pérot

6 crédits ECTS

Volume horaire

Travaux Pratiques : 16.5hTravaux Dirigés : 22hCours Magistral : 16.5h

Pré-requis nécessairesOptique géométrique, Physique des Ondes, Séries et transformation de Fourier

Compétences viséesConnaitre les conditions à remplir pour réaliser des interférences lumineuses en optique.Connaitre les principaux types d’interféromètres à 2 et à N ondes ainsi que leur spécificité (localisation des franges, contraste,…)Calculer et décrire les figures de diffraction de motifs élémentaires (fente rectangulaire, bi-fente, réseau, trou,…).Associer à un vecteur de Jones un état de polarisation.Connaitre les principaux transformateurs de polarisation et leur propriétés (polariseurs, lame de phase biréfringente linéaire et circulaire).Analyser une polarisation inconnue par une méthode intensimétrique.




2/3 + TP x 1/3



UE transversale

3 crédits ECTS

Volume horaire



Anglais

2 crédits ECTS

Volume horaire



Session 1 ou session unique - Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient RemarquesEC CT Ecrit - devoir surveillé 90 100% 2/3 de l'UE transversale



Communication

1 crédits ECTS

Volume horaire



Session 1 ou session unique - Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient RemarquesEC CC Ecrit et/ou Oral 5/5 1/3 de l'UE transversale

Session 2 : Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient RemarquesEC CT Ecrit - devoir surveillé 60 5/5 1/3 de l'UE transversale


Projet bibliographique

PrésentationResponsable UE: Matthieu Dubreuil

3 crédits ECTS

Volume horaire

Travaux Dirigés : 20hAutres : 24hT.E.R. : 24hCours Magistral : 2h


Session 1 ou session unique - Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient RemarquesUE CT Ecrit - mémoire 1/2UE CT Oral - soutenance 20 1/2


Physique numérique

PrésentationResponsable UE: Jean Philippe Jay1 -2 -3 - Électrostatique : lignes de champs, équipotentielles.4 - Thermodynamique.5- Mécanique: calcul de trajectoires, balistique sans et avec frottement.6 - Mécanique, électricité: oscillations libres, amorties, forcées.7 - Oscillations linéaires et non linéaire8 - Ondes optiques, acoustiques ...9 - Mécanique - mouvement d'un satellite, loi des aires.10 - Mécanique quantique: puits de potentiel.

ObjectifsLe but de cet UE est d’apprendre à modéliser numériquement (avec Python) différents aspects des sciences physique déjà abordés durant le cursus de licence. Chacune des 10 séances de 6h sera un « mini projet ».

6 crédits ECTS

Volume horaire

Travaux Dirigés : 55hTravaux Pratiques : 60h

Pré-requis nécessairesProgrammation au S5 : connaissance de Python. Toute la physique de licence

Compétences viséesAborder un problème de physique, le modéliser.Savoir analyser les résultats obtenus après simulation (physiquement acceptables?, dépendances de paramètres arbitraires,...)


Ondes et matière

PrésentationResponsable UE: Stéphane Rioual

ObjectifsL’objectif de l’UE concerne la compréhension des mécanismes associés à l’interaction entre les ondes électromagnétique et la matière. L’utilisation des équations de Maxwell permettra de mettre en évidence de nombreux phénomènes physiques pour des fréquences allant du statique jusqu’à l’optique en passant par les fréquences micro ondes. Les effets microscopiques, collectifs ou encore résultant de la présence d’anisotropie seront étudiés dans ce contexte. L’influence des propriétés de la matière (diélectrique, magnétique, électronique, ..) sera également étudiée sur une large région fréquentielle.

6 crédits ECTS

Volume horaire


Pré-requis nécessairesÉlectromagnétisme 2 du L2 (S4)



CC Autre nature 1/6 CC Partie 1CC Autre nature 1/6 CC Partie 2CT Ecrit - devoir surveillé 60 1/3 Partie 1. Note Partie 1 : max (CT1,

2/3 CT1+ 1/3 CC1)CT Ecrit - devoir surveillé 60 1/3 Partie 2. Note Partie 2 : max (CT2,

2/3 CT2+ 1/3 CC2). Note finale = (partie 1 + partie 2) / 2



Outils fondamentaux

PrésentationResponsable UE: Pascal Rivière

3 crédits ECTS

Volume horaire






Physique expérimentale

PrésentationResponsable UE:

6 crédits ECTS

Volume horaire

Autres : 36hProjet tutoré : 36hTravaux Pratiques : 22h


Session 1 ou session unique - Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient RemarquesUE CC Travaux Pratiques 1/3UE CT Oral - exposé 20 2/3


Physique statistique

PrésentationResponsable UE: Jean Philippe JayRappels et compléments sur les probabilités et les statistiques.Description des états d’un système (quantique, classique). Particules discernables et indiscernables (fermions, bosons). Dénombrement des états. Densité d’états.Postulat fondamental de la physique statistique. Situation microcanonique (système isolé). Entropie et température microcanonique. Distribution statistique d’une variable interne. Équilibre entre les sous-systèmes d’un système isolé. Système à 2 niveaux.Situation canonique (système en contact avec un thermostat). Fonction de partition, énergie libre, énergie moyenne Description canonique des systèmes de particules indépendantes. Distribution canonique en mécanique classique. Théorème d’équipartition de l’énergie.Applications de la description canonique : Gaz parfait monoatomique, théorie cinétique des gaz, oscillateur harmonique, spin 1/2 dans un champ magnétique,...

6 crédits ECTS

Volume horaire


Pré-requis nécessairesOutils mathématiques standards (dérivation, dérivées partielles, intégration, développements limités, dénombrement, probabilités et statistiques, … ).Thermodynamique de L2Physique quantique L2 et L3

Compétences visées- Savoir dénombrer les états d’un système de particules.- Prédire le comportement d’un système macroscopique à partir de ses éléments microscopiques.- Appliquer les formalismes microcanonique et canonique pour calculer les propriétés thermodynamiques de systèmes physiques simples.- Comprendre les comportements asymptotiques aux très hautes ou très basses températures.


Session 1 ou session unique - Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient RemarquesUE CC Autre nature 1/3UE CT Ecrit - devoir surveillé 180 2/3 Note = max (CT, 2/3 CT + 1/3 CC)



UE transversale

3 crédits ECTS

Volume horaire



Anglais

2 crédits ECTS

Volume horaire



Session 1 ou session unique - Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient RemarquesEC CC Ecrit et/ou Oral 2/3 de l'UE transversale

Session 2 : Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient RemarquesEC CT Oral 30 2/3 de l'UE transversale


Communication

1 crédits ECTS

Volume horaire




Session 2 : Contrôle de connaissancesNature de l'enseignement Modalité Nature Durée (min.) Coefficient RemarquesEC CT Ecrit - devoir surveillé 60 2/2 1/3 de l'UE transversale


Documents

Parcours Physique Responsable pédagogique Licence mention