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PHYS0207-1

Compléments de physique générale : partim a) Optique ; partim b) Structures et symétries ; partim c) Physique quantique ( + 3 jours de visite facultatifs)

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Durée :60h Th, 60h Pr
Crédits/ECTS :
2e candidature en sciences physiques12
Titulaire(s) :Jean‑Pierre Gaspard, Yves Lion
Aperçu général : Le cours est divisé en trois parties :
La première est consacrée à des compléments d'optique, essentiellement de l'optique physique.
La deuxième consiste en une introduction à la mécanique quantique en analysant les expériences qui ont conduit les physiciens à repenser les concepts de base de la physique.
La troisième partie étudie la structure de la matière cristalline, amorphe ou liquide et la manière de la déterminer par des méthodes de diffraction.



I. Optique Physique :
  • Propagation de la lumière dans les milieux transparents isotropes
  • Propagation de la lumière dans les milieux transparents anisotropes
  • Polarisation
  • Interférences
  • Diffraction


II. Physique quantique :
  • Expériences inexplicables par la théorie électromagnétique classique
  • Concept de paquet d'onde
  • La quantification
  • La fonction d'onde
  • L'équation de Schrödinger
  • Exemples : spectres électroniques des molécules simples


III. Structure de la matière (cristallographie) :
  • Ordre et désordre dans la matière condensée
  • Théorie des groupes de symétrie et représentation des groupes
  • Eléments de cristallographie géométrique
  • Les grands types d'architecture atomique
  • La diffraction: bases et diffraction par les cristaux
  • Détermination des structures cristallines (laboratoires)
  • La structure des liquides, amorphes et la nanophysique
  • Les défauts dans les cristaux et la croissance cristalline
  • La structure électronique des solides et des molécules (éléments)
  • La matière molle
Objectif du cours : Le cours a pour but d'enseigner aux étudiants comment l'interaction du rayonnement avec la matière peut apporter des renseignements sur la structure intime de celle-ci et de montrer que la comparaison entre les résultats expérimentaux et les modèles théoriques est à la base des progrès réalisés dans la compréhension du monde qui nous entoure.
Pré-requis : Cours de Physique de première candidature
Algèbre vectorielle
Analyse mathématique (transformées de Fourier)
Physique générale (ondes, interférences)
Chimie générale (rudiments)
Organisation : Cours théorique :
Optique Physique et Physique Quantique (30h) : 15 cours de 2h au premier semestre, de 8h30 à 10h30, en commun avec la seconde candidature en sciences chimiques.
Cristallographie et Théorie des groupes (20h) : 10 cours de 2h au second semestre, de 8h30 à 10h30, en commun avec la seconde candidature en sciences chimiques.

Travaux pratiques et répétitions (70 h)  :
Optique Physique et Physique Quantique (40h)
Des séances de laboratoires illustrant les phénomènes décrits dans le cours
Quelques séances de répétitions (4)
Structure de la matière et Théorie des groupes (30h)
3 séances de travaux pratiques, certaines sur ordinateur
7 répétitions données l'après-midi, une fois par semaine de 14h à 17h
Notes de cours : Notes de cours distribuées aux étudiants.
Evaluation : Optique Physique et Physique Quantique
Une interrogation dispensatoire à la fin du premier semestre. Un examen écrit et oral pendant la session de juin. Les rapports des laboratoires seront notés et les notes seront prises en compte pour 40% du total.
Structure de la matière et Théorie des groupes
Une interrogation en cours d'année portant sur la matière vue (théorie et exercices).
Examen écrit et oral (théorie et exercices) le même jour.
Interrogation individuelle des étudiants pour la partie théorique après rédaction des réponses.
Un travail personnel, incluant une recherche bibliographique, complète cet examen.
Pondérations : théorie 50%, exercices : 40%, travail personnel : 10%.
Contacts : Optique Physique et Physique Quantique :
Professeur Y. Lion (bureau R/49) , Institut de physique, Bât. B5, de préférence sur rendez-vous.
Tél. : 04/366.36.26, e-mail : Ylion@ulg.ac.be
Assistant : Institut de Physique, Bât. B5, tél. : 04/366.37.72

Structure de la matière (cristallographie) :
Professeur J.P. Gaspard (bureau 3/48), Institut de physique, Bât. B5, de préférence sur rendez-vous.
Tél. : 04/366.37.45, e-mail : jp.gaspard@ulg.ac.be
Assistant: : Céline Otjacques, bureau 3/47, tél. : 04/366.37.47, e-mail : celine.otjacques@ulg.ac.be
Secrétaire : Me J. Delcourt, bureau 3/49, tél. : 04/366.36.61, e-mail : jdelcourt@ulg.ac.be




ULg : Administration de l'Enseignement et des Etudiants - Affaires Académiques
Responsable de l'information : Monique Marcourt, direction A.E.E.
Date de validité des données : 27/02/2006
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