Programme des cours 2016-2017
PHYS0211-3  
Mécanique quantique
Durée :
30h Th, 30h Pr
Nombre de crédits :
Bachelier en sciences de l'ingénieur, orientation ingénieur civil5
Master en ingénieur civil physicien, à finalité5
Nom du professeur :
John Martin
Langue(s) de l'unité d'enseignement :
Langue française
Organisation et évaluation :
Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier
Unités d'enseignement prérequises et corequises :
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement :
Ce cours est une introduction à la mécanique quantique, théorie développée au début du XXème siècle dans le but de décrire les phénomènes physiques à l'échelle microscopique. Sujets abordés :
  • idées fondamentales de la mécanique quantique
  • bases mathématiques
  • postulats, équation de Schrödinger
  • inégalités d'Heisenberg, théorème d'Ehrenfest
  • oscillateur harmonique
  • moments cinétiques
  • spin
  • systèmes à plusieurs particules
  • atome d'hydrogène
Ces sujets seront illustrés par des exemples présentant un intérêt plus particulier pour les ingénieurs.
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement :
Au terme du cours, l'étudiant sera capable :
  • d'appréhender le fonctionnement interne de la théorie quantique
  • d'effectuer des calculs prédictifs sur des systèmes quantiques simples
  • d'illustrer les concepts fondamentaux de la mécanique quantique sur des exemples concrets
  • d'identifier les situations pour lesquelles l'utilisation des lois quantiques s'avère indispensable
 
Savoirs et compétences prérequis :
Le cours d'analyse mathématique de 2e bloc en sciences de l'ingénieur : Intitulé : Analyse mathématique 3 Code : MATH0007-4 Titulaire : Françoise Bastin
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
Le cours théorique est donné sous forme d'exposés ex cathedra appuyés par une présentation multimedia et des développements au tableau.
Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) :
Cours en présentiel. Voir rubrique "Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement".
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
Ouvrage recommandé : Mécanique quantique, J.-L. Basdevant et J. Dalibard, Eds de l'Ecole Polytechnique, Palaiseau (France), 2002, ISBN 2-7302-0914-X Une version pdf des transparents sera disponible sur la plateforme myULg (eCampus), ainsi que de nombreuses autres ressources utiles à la compréhension du cours.
Modalités d'évaluation et critères :
Un examen écrit se déroulant en deux parties sera organisé en sessions de janvier et août. Une première partie d'une durée de 3h et comptant pour 50% des points aura lieu en matinée et portera sur la théorie. Une seconde partie d'une durée de 3h et comptant pour 50% des points aura lieu en après-midi et portera sur les exercices. Les questions de théorie pourront comporter des questions de réflexion. Une dispense partielle valable d'une session à l'autre (mais pas d'une année à l'autre) peut être obtenue pour la théorie ou les exercices à partir de 12/20.
Stage(s) :
Remarques organisationnelles :
Contacts :
Enseignant titulaire : John Martin Département de Physique, I.P.N.A.S., Bât. B15, Sart Tilman, 4000 Liège Tél. : 04 366 28 64 - Fax : 04 366 28 84 email : jmartin@ulg.ac.be Assistant : Lionel Podlecki Département de Physique, I.P.N.A.S., Bât. B15, Sart Tilman, Tél. : 04 366 36 94 email : lionel.podlecki@ulg.ac.be(N.Huet@ulg.ac.be)