Td corrigé Type de Licence - Université de M'sila pdf

Type de Licence - Université de M'sila

Crédits. Mode d'évaluation. 14-16 sem. C. TD. TP. Autres. Continu. Examen ..... Espaces vectoriels normés complets (espaces de Banach): applications linéaires ..... et P. Bendjoya, Electromagnétisme : Exercices et problèmes corrigés (2000).




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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR
ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE



Canevas de mise en conformité


Offre de formation
L.M.D.


LICENCE ACADEMIQUE


2015 - 2016


EtablissementFaculté / InstitutDépartement
Université Mohamed Boudiaf - M’sila
SciencesPhysique

DomaineFilièreSpécialité

Sciences de la Matière

PhysiquePhysique Théorique


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Semestre 5 : total V.H hebdomadaire = 27 heures/semaine

Unité d EnseignementVHSV.H hebdomadaireCoeffCréditsMode d'évaluation14-16 semCTDTPAutresContinuExamenUE fondamentalesUEF1112.54.53611Mécanique Quantique 267.531.53633%67%Relativité Restreinte 451.51.53533%67%UEF213563612Physique Statistique 67.531.53633%67%Mathématiques Pour la Physique 67.531.53633%67%UE méthodologieUEM (O/P) (choix de 2 matières)903324Calcul formel, Simulation et Analyse des données451.51.51250%50%Théorie des Groupes451.51.51250%50%Physique du Solide 451.51.51250%50%Ondes électromagnétiques451.51.51250%50%UE découverteUED (choix de 1 matière)451.51.512Initiation à l’astrophysique 451.51.512100%Plasmas451.51.512100%Spectroscopie451.51.512100%Procédés Didactiques451.51.512100%UE transversalesUET22.51.511Anglais scientifique 22.51.511100%Total Semestre 540516.510.51630
Semestre 6 : total V.H hebdomadaire = 25.5 heures/semaine

Unité d’EnseignementVHSV.H hebdomadaireCoeffCréditsMode d'évaluation14-16 semCTDTPAutresContinuExamenUE fondamentalesUEF1112.54.53510Mécanique Quantique Relativiste (MQR) 67.531.53633%67%Physique Nucléaire 451.51.52433%67%UEF2112.54.53510Théorie des Champs 67.531.53633%67%Physique Atomique 451.51.52433%67%UE méthodologieUEM112.531.5347Géométrie Différentielle 67.531.52350%50%TP Physique Nucléaire 22.51.51250%50%TP Physique Atomique 22.51.51250%50%UE découverteUED (choix de 1 matière)22.51.512Initiation à la Physique des Particules 22.51.512100%Lasers22.51.512100%Biophysique22.51.512100%Nanotechnologies22.51.512100%UE transversalesUET22.51.511Ethique et déontologie universitaire22.51.511100%Total Semestre 6382.5157.531630


















III - Programme détaillé par matière des semestres S5 et S6
(1 fiche détaillée par matière)

(tous les champs sont à renseigner obligatoirement)























Semestre : 5

Unité d’enseignement : UF 1
Matière : Mécanique quantique 2
(3h cours, 1h30 T.D.)
Crédits : 06
Coefficient : 03

Objectifs de l’enseignement (Décrire ce que l’étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière – maximum 3 lignes).

Après une introduction aux idées et postulats de la mécanique quantique et apprentissage sur les outils mathématiques (Mécanique quantique 1), l’étudiant passe à l’étude du moment cinétique, à résoudre l’équation de Schrödinger pour des systèmes simples en 1, 2 et 3 dimensions,…

Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement – Maximum 2 lignes).

L’étudiant doit connaitre les postulats de la mécanique quantique, et il maitrise les outils mathématiques de la mécanique quantique (Mécanique quantique 1).

Contenu de la matière : 
Chapitre I : Le moment cinétique en mécanique quantique
Le moment cinétique orbital
Les harmoniques sphériques
Théorie générale des moments cinétiques
Spin et Isospin
Chapitre II : Addition de deux moments cinétiques
Moment cinétique total et nouvelle base
Coefficients CG et symboles de Wigner
Chapitre III : Mouvement dans un champ central
Constantes de mouvement et Equation radiale de Schrödinger.
La particule libre, L’oscillateur harmonique isotrope, Le potentiel de Coulomb.
Chapitre IV : Méthodes d’approximation I : Problèmes indépendants du temps
Approche variationnelle
Méthode de perturbation de Rayleigh-Schrödinger
Perturbation à un niveau dégénéré
Corrections relativistes à l’atome d’hydrogène
Chapitre V : Méthodes d’approximation II : Problèmes dépendants du temps
Operateur d’évolution et Représentation d’interaction
Série de Dyson
Probabilité de transition
Règle d’or de Fermi
La perturbation sinusoïdale et Incertitude : temps-énergie
Chapitre VI : Diffusion élastique par un potentiel centrale
L’expérience et la section efficace
Etats de diffusion et amplitude de diffusion
Méthode des ondes partielles : le déphasage
Le théorème optique
Matrice de diffusion et approximation de Born

Mode d’évaluation : (type d’évaluation et pondération)

Contrôle continu + 01 Examen final x2
3
Références bibliographiques (Livres et polycopiés, sites internet, etc) :
Citer au moins 3 à 4 références classiques et importantes.
Mécanique Quantique volume1 et 2, C. Cohen-Tannoudji,B. Diu et F. Laloe, Hermann(1990).
Mécanique Quantique, J-L. Basdevant, Eyrolles (1997).
Physique Quantique, J-L. Basdevant, F. Dallibard, Ellipses (1998).

Semestre : 5

Unité d’enseignement : UF 1
Matière : Relativité Restreinte
(1h30 cours, 1h30 T.D.)
Crédits : 05
Coefficient : 3

Objectifs de l’enseignement (Décrire ce que l’étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière – maximum 3 lignes).
Notion d’espace-temps, dynamique relativiste, quadrivecteurs énergie-impulsion.
Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement – Maximum 2 lignes).
Dynamique Newtonienne, équations de Maxwell, expérience de Michelson-Morley.


Contenu de la matière : 

1- Introduction historique
Transformation de Galilée – hypothèse de l’éther – expérience de Michelson et Morley
Principe de relativité d’Einstein
2- Conséquences : relativité du temps et de l’espace
Postulat d’Einstein sur la vitesse de la lumière dans le vide
Transformation spéciale de Lorentz
Relativité du temps (simultanéité; temps propre et impropre; dilatation des durées)
Relativité des longueurs (contraction; longueur propre et impropre)
Applications: durée de vie apparente des muons; paradoxe des jumeaux; paradoxe de la barre et de l’ouverture; effet Doppler – Fizeau; aberration des étoiles; GPS

3- Espace-temps
Structure métrique et espace de Minkowski; quadrivecteurs
Relativité et causalité: cône de lumière; passé, futur, ailleurs
4- Dynamique relativiste
Quadrivecteur énergie. Quantité de mouvement : énergie d’une particule au repos ; relation énergie – quantité de mouvement ; application aux particules de masse nulle.
Equivalence masse-énergie. Force.
Transformation du champ électrique E et du champ magnétique B.
Transformation du potentiel scalaire V et du potentiel vecteur A.
Invariance des équations de Maxwell
Lagrangien et Hamiltonien d’une particule chargée relativiste dans un champ électromagnétique, Corrections relativistes du lagrangien: Lagrangien de Darwin. Le Lagrangien du champ électromagnétique.
5- Rayonnement de charges en mouvement
Fonctions de Green pour les équations de propagation de Maxwell
Potentiels retardés
Rayonnement de charges en mouvement : Potentiels de Liénart-Wiechert, champs
rayonnés : rayonnement du dipôle.
Notions élémentaires sur : rayonnement Synchrotron, rayonnement Cerenkov.

Mode d’évaluation : (type d’évaluation et pondération)

Contrôle continu + 01 Examen final x2
3
Références bibliographiques (Livres et polycopiés, sites internet, etc) :
Citer au moins 3 à 4 références classiques et importantes.
- Hladik : Introduction à la relativité Restreinte, 2006, Dunod (Paris).
- Landau : Théorie des champs, Editions Mir (Moscou)
- Jackson : Electrodynamique Classique, 2001, Dunod (Paris)
- Di Bartolo : Classical Theory of Electromagnetism, 2nd Edition, 2004, World Scientific (Singapore)
- Greiner : Classical Electrodynamics, Springer (Berlin)


Semestre : 5

Unité d’enseignement : UF 2
Matière : Physique Statistique
(3h cours, 1h30 T.D.)
Crédits : 06
Coefficient : 03

Objectifs de l’enseignement (Décrire ce que l’étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière – maximum 3 lignes).
Relation de Boltzmann, Ensembles statistiques, valeurs moyennes statistiques, statistique de Bose-Einstein et de Fermi-Dirac

Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement – Maximum 2 lignes).
Thermodynamique classique, probabilité et statistique, mécanique quantique

Contenu de la matière : 

I- Déscription d'un système à l'équilibre:
Etats microscopiques et macroscopiques. Moyennes temporelles et d'ensemble: théorème ergodique. Principe du maximum d'entropie.

II- Ensemble micro-canonique:
Equiprobabilté des états microscopiques d'un système isolé. L'entropie statistique. Paradoxe de Gibbs. Limite thermodynamique. Lien avec le deuxième principe de la thermodynamique.

III- Ensemble canonique:
Facteur de Boltzmann. Fonction de partition et energie libre. Energie moyenne et fluctuations. Théorème d'équipartition. Applications à des systèmes de particules sans interactions.

IV- Ensemble grand canonique:
Grand potentiel thermodynamique. Statistique de Bose-Einstein. Statistique de Fermi-Dirac. Gaz parfait de Bose. Le rayonnement du corps noir. Gaz parfait de Fermi température nulle. Modèle de Debye-Einstein pour les phonons. Paramagnétisme.

Mode d’évaluation : (type d’évaluation et pondération)

Contrôle continu + 01 Examen final x2
3
Références bibliographiques (Livres et polycopiés, sites internet, etc) :
Citer au moins 3 à 4 références classiques et importantes.

M. Le Bellac et al, Thermodynamique statistique, Dunod (2001).
W. Greiner et al, Thermodynamique et mécanique statistique, Springer(2003).
F Schwabl, Statistical Mechanics, Springer (2006).
S. Vauclair, Elément de physique Statistique, InterEditions (1993).


Semestre : 5

Unité d’enseignement : UF 2
Matière : Mathématiques Pour la Physique
(3h cours, 1h30 T.D.)
Crédits : 06
Coefficient : 3
Objectifs de l’enseignement (Décrire ce que l’étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière – maximum 3 lignes).

Equations différentielles aux dérivées partielles, fonctions spéciales, polynômes orthogonaux
Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement – Maximum 2 lignes).

Analyse élémentaire, algèbre linéaire.

Contenu de la matière : 

Chapitre 1: Notions de Topologie
- Espaces Topologiques (définitions et exemples): définitions des ouverts, fermés, voisinage, base de voisinage. Espaces topologiques séparés et séparables.
- Espaces métriques: Définition de la distance, boules ouvertes et fermées et voisinages. Convergence dans les espaces métriques. Espaces métriques complets. Applications continues.
- Espaces vectoriels normés: définitions de la norme, boules ouvertes et fermées et voisinage. Espaces vectoriels normés complets (espaces de Banach): applications linéaires continues sur les espaces vectoriels normés (Définitions et quelques caractérisations).
- Espaces de Hilbert: Définitions du produit scalaire, Pythagore, Parseval. Bases Hilbertiennes, Polynômes orthogonaux. L'espace l2 et L2.
- Opérateurs bornés dans les espaces de Hilbert: Opérateurs bornés fermés; adjoints d’un opérateur. Opérateurs hermitiens; opérateurs auto adjoints. Représentation matricielle (valeurs propres et vecteurs propres)

Chapitre 2: Les Distributions
- Définitions des fonctions test et des distributions. Exemple: Delta de Dirac.
- Convergence sur l'espace test.
- Continuité des distributions.
- Distributions régulières et singulières.
- Opérations sur les distributions.
- Dérivée d'une distribution (Dirac et Heaviside).
- Multiplication de distributions (Contre exemples)

Chapitre 3- Equations différentielles du second ordre à coefficients variables
- Notions élémentaires sur les équations aux dérivées partielles. Séparation des variables. Conditions initiales. Conditions aux limites (Cauchy, Dirichlet, Neumann). Points singuliers.
- Principales méthodes de résolution des équations différentielles du second ordre à coefficients variables : développement en série (méthode de Frobenius), transformation de Laplace.
- Problème de Sturm-Liouville.

Chapitre 4- Introduction aux Fonctions Spéciales et Polynômes Orthogonaux
- Fonction Gamma. Fonction Erreur.
- Propriétés essentielles des polynômes de: Legendre, harmoniques sphériques, Hermite et Laguerre.
- Fonctions de Bessel.

Chapitre 5-Applications en physique (peuvent être traitées en TD):
Applications aux principales équations du second ordre rencontrées en physique classique et quantique:
- Equation d’une corde vibrante. Mouvement d'une membrane (circulaire, Carré). Equation de propagation des ondes, équation de diffusion, équation de Laplace et d’Helmholtz à deux et trois dimensions. Equation de Schrödinger (oscillateur harmonique, atome d’hydrogène).



Mode d’évaluation : (type d’évaluation et pondération)

Contrôle continu + 01 Examen final x2
3

Références bibliographiques (Livres et polycopiés, sites internet, etc) :
Citer au moins 3 à 4 références classiques et importantes.

- Belorizky : Outils Mathématiques à l'usage des scientifiques et ingénieurs, 2007, EDP Sciences (Paris).
- Aslangul : Des mathématiques pour les sciences, 2011, De Boeck (Bruxelles)
- Arfken et al : Mathematical Methods for Physicists, 6th Edition, Academic Press, (Amsterdam).
- Bell : Special Functions for Scientists and Engineers, 2004, Dover
- Szekeres: A Course in Modern Mathematical Physics, 2004, Cambridge University Press (UK)
- Appel : Mathématiques pour la physique et les physiciens!, 4ème Edition, 2008, H&K Édition (Paris)
- Aslangul : Des mathématiques pour les sciences, 2011, De Boeck (Bruxelles)
- Roddier : Distributions et Transformées de Fourier, 1988, McGraw-Hill (Paris).
- Basdevant : Les mathématiques de la physique quantique, 2009, Vuibert (Paris).

Semestre : 5

Unité d’enseignement : UE Méthodologique
Matière : Calcul formel, Simulation et Analyse des données
(1h30 cours, 1h30 T.P.)
Crédits : 02
Coefficient : 1
Objectifs de l’enseignement : Le but recherché est l'utilisation de l'outil informatique
pour résoudre ou simuler des problèmes de Physique: Chaque thématique abordée en cours sera mis en œuvre sur machine (prévoir Travaux pratiques sur machine).

Connaissances préalables recommandées :

Connaissances des langages de programmation (Fortran, Matlab) et les méthodes numériques utilisées pour la simulation

1- Calcul formel et Simulation
- Introduction aux logiciels de calcul symbolique : Maple et/ou Mathematica.
- Introduction aux logiciels de simulation : Matlab et/ou Octave.
- Systèmes dynamiques et chaos
- Equations non linéaires
- Résolution numérique des équations différentielles ordinaires et aux dérivées
partielles.
- Optimisation. Méthodes de Monte Carlo
- Applications aux problèmes physiques.
2- Analyse Statistique ds données
1. Chapitre: Expériences, données et statistiques.
1.1. Expériences et présentation de données.
1.2. Erreurs expérimentales.
2. Chapitre: Distributions de probabilité.
2.1. Variables aléatoires.
2.2. Distributions (Normale, Exponentielle, Cauchy, bi-normale, Poisson,
Log-normale)
3. Chapitre: Echantillonnage et estimation.
3.1 Estimateurs et échantillon aléatoire.
3.2 Estimation de la moyenne, variance et la covariance.
3.3 Loi des grands nombre et le théorème de la limite centrale.
3.4 Propagation d’erreurs.
4. Chapitre: Echantillonnage associé à la distribution normale.
4.1 Distribution Chi carrée.
4.2 Distribution de Student.
4.3 Distribution F.
5. Chapitre: Estimation de paramètres.
5.1 Vraisemblance maximale et variance minimale.
5.2 Méthode des moindres carrées.
5.3 Chi carrée minimale.
6. Chapitre: Test d’hypothèses.
6.1 Hypothèses statistiques.
6.2 Test du meilleur fit.
6.3 Test d’indépendance.
6.4 Tests paramétriques.
6.5 Tests non paramétriques
Mode d’évaluation : (type d’évaluation et pondération)

Note de TP + 01 Examen final
2


Références :
- Numerical Receipe, Cambridge University Press
- Jun S. Liu, Monte Carlo Strategies in Scientific Computing, Springer
- Christian Robert, George Casella, Monte Carlo Statistical Methods, Springer



Semestre : 5

Unité d’enseignement : UEM
Matière : Théorie des groupes
(1h30 cours, 1h30 T.D.)
Crédits : 02
Coefficient : 1
Objectifs de l’enseignement : Les symétries externes et internes jouent un rôle
important en physique, cette matière permet aux étudiants d’acquérir les éléments
abstraits des notions de groupes et représentations sous-tendant ces symétries.
Connaissances préalables recommandées : Mécanique quantique, Relativité restreinte,
Algèbre linéaire
Contenu de la matière:
1) Groupes de Lie et Algèbres de Lie
- Notions de Groupes.
- Notions de Groupes de Lie et propriétés.
- Notions d’algèbre de Lie et propriétés
- L’application Exponentielle.
2) Représentations linéaires des groupes
- Représentations linéaires. Représentations irréductibles
groupes SO(2), SO(3), SU(2), SU(3), et leurs représentations
- Le groupe de Poincaré, le groupe de Lorentz et leurs représentations

Mode d’évaluation : (type d’évaluation et pondération)

Contrôle continu + 01 Examen final
2
Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc).
- H. Georgi: Lie algebras in particle physics, 1999, WestView Press, Oxford.
- Kosmann-Schwarzbach: Groupes et Symétries, 2006, Les Editions de l’Ecole
Polytechnique, Paris.



Semestre : 5

Unité d’enseignement : UEM
Matière : Physique du Solide
(1h30 cours, 1h30 T.D.)
Crédits : 02
Coefficient : 1
Objectifs de l’enseignement (Décrire ce que l’étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière – maximum 3 lignes).
Réseau cristallin, structure cristalline, diffraction des rayons X dans un solide, propriétés thermiques et électriques des solides, bandes d’énergie dans un semi-conducteur.
Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement – Maximum 2 lignes).
Structure des atomes et des molécules, mécanique quantique, chimie générale.

Contenu de la matière : 
1- Introduction: la matière, l'état solide.
2- Notion fondamentale de cristallographie et liaison cristalline (5 semaines)
-Notion de motifs, réseaux, mailles, plans réticulaires. Notion de symétries. Réseaux de BRAVAIS. Réseaux réciproques. Structures cristallines. Diffraction des rayons X et méthodes expérimentales. Rappel sur la liaison chimique. Divers types de liaison dans les cristaux.

3- Propriétés thermiques
-Capacité calorifique. Dilatation thermique. Conduction thermique.
-Chaleur spécifique: Loi de Dulong et Petit. Théorie d'Einstein. Théorie de Debye.
-Modes de vibration: une dimension: chaîne infinie, chaîne finie. Trois dimensions: première zone de Brillouin, modes normaux de vibration.
4- Propriétés électriques
4.1 -Modèle de l'électron libre
-Introduction
-Loi d'Ohm et temps de relaxation des électrons.
-Temps de relaxation, temps de collision et libre parcours moyen.
-Niveaux d'énergie, fonction de distribution de Fermi-Dirac et densité électrique à la lumière de la statistique de Fermi-Dirac.
-Diffusion des électrons et résistivité des métaux.
-Mesure de la concentration et de la mobilité des électrons dans les métaux: effet Hall.
-Chaleur spécifique due aux électrons.
-Conductivité thermique due aux électrons.
-Emission électronique.
- Quelques Phénomènes électriques intervenant au contact entre métaux: Différence de potentiel de contact. Thermoélectricité: effet Seebeck. Effet Peltier.
4.2 - Modèle du potentiel périodique
-Potentiel cristallin.
-Point de vue qualitatif sur l'origine des bandes d'énergie.
-Relation énergie-vecteur d'onde, notion de masse effective.
-Conductivité due aux électrons d'une bande pleine, isolants et métaux.
-Conductivité d'un semi-conducteur: Notion de trou. Conduction des électrons et des trous.
-Effet Hall dans un semi-conducteur.
4.3 - Applications:
-Emission thermoélectronique et photo-électronique.
-Photoconductivité.

Mode d’évaluation : (type d’évaluation et pondération)

Contrôle continu + 01 Examen final
2
Références bibliographiques (Livres et polycopiés, sites internet, etc) :
Citer au moins 3 à 4 références classiques et importantes.
C. Kittel, Physique de l’état solide, Dunod (2005).
J. Cazaux, Initiation à la physique du solide, Masson (1996).
N. W. Ashcroft, N. D. Mermin, Physique des solides, Dunod (2002).



Semestre : 5

Unité d’enseignement : UEM
Matière : Ondes électromagnétiques
(1h30 cours, 1h30 T.D.)
Crédits : 02
Coefficient : 01
Objectifs de l’enseignement (Décrire ce que l’étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière – maximum 3 lignes).
Equations de Maxwell, propagation des ondes électromagnétiques dans le vide et dans un milieu matériel, ondes magnétiques planes, productions des ondes électromagnétiques,…
Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement – Maximum 2 lignes).
Equations différentielles, électrostatique et électrocinétique
Contenu de la matière : 
I- Équation de Maxwell dans le vide.
II- Équation de Maxwell dans un milieu matériel.
III- Ondes électromagnétiques planes (O.E.P).
IV- Propagation des O.E.P dans le vide.
V- Propagation des O.E.P dans un diélectrique.
VI- Réflexion des O.E.P sur un milieu métallique.
VII- Production des O.E.P.
VIII- Interaction des O.E. avec un milieu matériel (Absorption)
Mode d’évaluation : (type d’évaluation et pondération)

Contrôle continu + 01 Examen final
2

Références bibliographiques (Livres et polycopiés, sites internet, etc) :
Citer au moins 3 à 4 références classiques et importantes.
Elie Boridy, Electromagnétisme : Théorie et applications (1985).
P. Krempf, Electromagnétisme, (2004).
M.-F. Farges et P. Bendjoya, Electromagnétisme : Exercices et problèmes corrigés (2000).



Semestre : 5

Unité d’enseignement : UED
Matière : Initiation à l’astrophysique
(1h30 cours, 1h30 T.D.)
Crédits : 02
Coefficient : 01

Objectifs de l’enseignement (Décrire ce que l’étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière – maximum 3 lignes).
L’objectif de ce cours est d’introduire l’étudiant dans l’univers extraordinaire de l’astrophysique, en le faisant voyager depuis les théories de l’antiquité jusqu’aux théories modernes décrivant l’univers.
Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement – Maximum 2 lignes).
Histoire des sciences, mécanique classique.

Contenu de la matière : 
I. Historique.
a. L’Antiquité : Les scientifiques de l’égypte anciènne, de la grèce antique jusqu’à Copernic en passant par Les ibn Shakir .
b. De Galilée à Le verrier : Contributions de Galilée, Kepler, Newton et Le verrier.
c. La nouvelle mécanique et la cosmologie moderne : La relativiré générale d’Einstein (1916). Découverte de la réccéssion des galaxies par Hubble (1929). La théorie du Big Bang par Gamow (1948). Découverte du fond cosmique fossille par Penzias et Wilson (1964). Découverte du premier système extra solaire (1995).

II. Le système Terre-Lune.
a. Caractéristiques de la Terre.
b. Caractéristiques de la Lune.
c. Les phases et les éclipses.

III. Le Système Solaire.
a. Description du système solaire : Planètes : Tailles, compositions, orbites , satellites,…
b. Planètes telluriques ou gazeuses.
c. Création du système solaire.
d. Les autres systèmes stellaires.

IV. De notre galaxie à l’Univers
a. La Voie Lactée.
b. Les galaxies, Hubble et le décalage vers le rouge ‘’the Red-Shift‘’.
c. Les dimensions de l’Univers.

Mode d’évaluation : (type d’évaluation et pondération)

Examen final 100%.

Références bibliographiques (Livres et polycopiés, sites internet, etc) :
Citer au moins 3 à 4 références classiques et importantes.

M. Séguin, B. villeneuve, Astronomie et astrophysique (1995).
A.- R. Choudhuri, Astrophysics for physicists (2010).
A. Acker, Astronomie, Astrophysique : Introduction (2005).


Semestre : 5

Unité d’enseignement : UED
Matière : Introduction à la Physique des Plasmas
(1h30 cours, 1h30 T.D.)
Crédits : 02
Coefficient : 01
Objectifs de l’enseignement : Prendre des connaissances sur le plasmas et leurs applications

Contenu de la matière

1 Introduction
2 Collisions dans les gaz et les plasmas
2.1 Section efficace et taux de collision
2.2 Fréquence de collisions et libre parcours moyen
2.3 Fonction de distribution des vitesses
2.4 Diffusion
2.4.1 Approche macroscopique
2.4.2 Approche microscopique
3 Rappels d’Electrodynamique
3.1 Les équations de Maxwell
4 Rappels de Mécanique des Fluides
4.1 Rappel sur les équations de bilan
4.2 Bilan de masse et de charge
4.3 Bilan de quantité de mouvement
4.4 Fermeture des équations de bilans
5 Modélisation fluide des plasmas
5.1 Equations du modèle fluide
5.2 Plasmas collisionnels : mobilité et diffusion
5.2.1 Plasmas collisionnels non-magnétisés
5.2.2 Plasmas collisionnels magnétisés
5.3 Plasmas non collisionnels : inertie et équilibre
5.3.1 Equilibre thermodynamique
5.3.2 Mouvement inertiel
5.4 Remarques
6 Applications de la modélisation fluide des plasmas
6.1 Ecrantages
6.1.1 Ecrantage électrostatique
6.1.2 Ecrantage magnétique
6.2 Equilibres magnétohydrodynamiques
6.2.1 Bilan global de masse et de charge
6.2.2 Bilan global de quantité de mouvement
6.2.3 Equilibres MHD
7 Ondes dans les plasmas
7.1 Ondes acoustiques ioniques
7.2 Oscillations du plasma
7.3 Ondes d’Alfven
8 Dérives électromagnétiques
8.1 Mouvement cyclotronique
8.2 Quelques exemples de la théorie des d´dérives
8.2.1 Dérive électrique temporelle : dérive de champs croisés.
8.2.2 Dérive magnétique spatiale : dérive de gradient

Mode d’évaluation : (type d’évaluation et pondération)

Examen final 100%.
Références :
-an-Luc Raimbault
-Laboratoire de Physique des Plasmas ; Université Paris-Sud 11

Semestre : 5

Unité d’enseignement : UED
Matière : Spectroscopie
(1h30 cours, 1h30 T.D.)
Crédits : 02
Coefficient : 01
Objectifs de l’enseignement : Prendre des connaissances sur la spectroscopie moléculaire


Contenu de la matière

A. Molécule diatomique :
1- Rayonnement électromagnétique et niveaux d’énergie d’une molécule.
2- Introduction aux spectroscopes à infrarouge et Raman
3- Spectre de rotation des molécules diatomiques : rotateur rigide et non rigide - Niveaux
d’énergie, fonctions propres, règles de sélection.
4- Spectre de vibration des molécules diatomiques : oscillateur harmonique et
anharmonique- Niveaux d’énergie, fonctions propres, règles de sélection.
5- Spectre de rotation - vibration des molécules diatomiques : branche R et P. Symétrie des
niveaux de rotation des molécules homopolaires ; influence des spin nucléaires ; effet
isotopique
6- Effet Raman de rotation et de vibration des molécules diatomiques : Raies Stokes et non
Stokes ; règles de résolution ; polarisation des raies Raman. Comparaison du spectre
Raman et du spectre d’absorption infrarouge.
7- Spectre électronique des molécules diatomiques : structure vibrationnelle et rotation
des transitions électroniques. Branches R P et Q. Intensité des bandes électroniques.
Principe de Franck–Condan.
B. Théorie des groupes
Eléments et opération de symétrie. Groupes ponctuels de symétrie. Nomenclature des
groupes ponctuels de symétrie. Représentation des groupes de symétrie. Caractères des
représentations irréductibles d’un groupe. Table de caractères.
C. Molécules polyatomiques

1- Spectre de rotation des molécules linéaires, sphériques, symétriques et asymétriques.
Niveaux d’énergie : symétrie et dégénérescence des niveaux de rotation population des
niveaux de rotation ; spectre d’absorption infrarouge de rotation ; règles de sélection.
Spectre Raman de rotation ; règles de sélection.
2- Spectre de vibration des molécules polyatomiques : mode normaux de vibration :
énergie et fonction d’onde des niveaux de vibration ; dégénérescence des modes de
vibration ; symétrie des modes de vibration ; application aux différents groupes de
symétrie ; vibration anharmonique et interaction des modes de vibration ; effet
isotopique ; spectre de vibration infrarouge ; règles de sélection ; raies de combinaison ;
spectre Raman de vibration ; polarisation des raies.
D. Spectroscopie de RMN
1- Résonance magnétique
2- Etudes de la structure physique par la résonance magnétique.

Mode d’évaluation : (type d’évaluation et pondération)
Examen final 100%.
Références :

Émile Biémont, Spectroscopie atomique : Instrumentation et structures (2006).
 HYPERLINK "http://www.amazon.fr/s/ref=dp_byline_sr_book_1?ie=UTF8&field-author=SiWanBeiLi&search-alias=books-fr&text=SiWanBeiLi&sort=relevancerank" SiWanBeiLi ; Spectroscopie atomique et moléculaire - demande de base et pratique (Edition Chinois) [2011] ISBN:9787030313386.
 HYPERLINK "http://www.amazon.fr/Spectroscopie-mol%C3%A9culaire-Structures-mol%C3%A9culaires-spectrale/dp/2804150658/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1427073865&sr=8-1&keywords=spectroscopie+mol%C3%A9culaire" \o "Spectroscopie moléculaire : Structures moléculaires et analyse spectrale" 
- Émile Biémont Spectroscopie moléculaire : Structures moléculaires et analyse spectrale

18 mars 2008.

-  HYPERLINK "http://www.amazon.fr/Bernard-Valeur/e/B004MPSZL0/ref=dp_byline_cont_book_1" Bernard Valeur Invitation à la fluorescence moléculaire Broché – 1 septembre 2004.



Semestre : 5

Unité d’enseignement : UED
Matière : Procédés didactiques
(1h30 cours, 1h30 T.D.)
Crédits : 02
Coefficient : 01

Objectifs de l’enseignement :
Un accent tout particulier sera mis sur les cinq objectifs suivants :
1. S'initier aux pratiques d'enseignement et à l'exercice du métier d’enseignant.
2. Réfléchir sur les pratiques d'enseignement et leur contexte.
3. Concevoir, planifier et évaluer des pratiques d'enseignement et d'apprentissage.
4. Travailler en équipe et animer un groupe
5. Comprendre et analyser l'institution scolaire et ses acteurs.

Connaissances préalables recommandées :
Notions de base de physique et des différents concepts et une maîtrise de la langue française.
Contenu de la matière : 
1- Introduction :
- Définition, champs et objets
- Didactique et sciences humaines, didactique et pédagogie, didactique et psychologie, didactique et psychologie sociale, didactique et épistémologie.
2- Les concepts clés
- Le triangle didactique
- La transposition didactique
- Les conceptions / les représentations des élèves
- L’obstacle didactique et l’objectif-obstacle
-Le contrat didactique
- La séquence didactique / exemple de situation problème
3- Missions de l’enseignant :
4- Enseigner, expliquer, convaincre : comment aider les changements conceptuels des apprenants ? Outils et moyens utilisés.
5- Etude des situations didactiques.
6- Méthodologie de recherche en didactique : Recherche documentaire et bibliographique
7- Préparation d’un cours et sa présentation.

Mode d’évaluation : (type d’évaluation et pondération)

Examen final 100%.

Références bibliographiques :
[1] Aster. Didactique et histoire des sciences, éditions INRP, 1986, n°5.
[2] VIENNOT, L Raisonner en physique, éditions De Boeck, 1996.
[3] Aster, Revue de didactique des sciences expérimentales, INRP, N°5, 1987, Didactique et histoire des sciences.
[4] ASTOLFI, J.P. et PETERFALVI, B. Obstacles et construction de situations didactiques en
Sciences expérimentales, in Aster, éditions INRP, 1993, n°16, pp.100-110.
[5]Robardet G. (1995). Didactique des sciences physiques et formation des maîtres : contribution à l’analyse d’un objet naissant. Thèse. Université Joseph Fourier, Grenoble.
[6] HARLEN W. Enseigner les sciences, comment faire ? Le Pommier, 2004.
[7] Develay M., Astolfi J.-P., La didactique des sciences, Paris, PUF, « Que sais-je 7 », N° 2448.




Semestre : 5
Unité d’enseignement : Transversale
Matière : Anglais scientifique 1
Crédits : 1
Coefficient : 1
Objectifs de l’enseignement :
Amélioration constante de la qualité de l'expression, qu'elle soit écrite ou orale pour permettre aux étudiants d'utiliser l'anglais, que ce soit, dans les contacts entre collègues,pendant les réunions, les visites professionnelles à l'étranger, au téléphone, pour faire une présentation d'un produit, traduire une documentation ou des fiches techniques pendant leur vie professionnelle et/ou de suivre des cours ou des conférences données en anglais.
Connaissances préalables recommandées :
Notions de terminologie, de grammaire, de construction de phrases et de rédaction acquises au cours des années précédentes.
Contenu de la matière :
1- Compréhension orale
- comprendre une conversation ou présentation simple à caractère technique
- comprendre des consignes à caractère technique
- comprendre des expressions mathématiques simples
2- Compréhension écrite
-lire un texte technique élémentaire
-repérer des informations dans un document technique simple
-comprendre des consignes techniques simples
3- Expression orale
- faire une présentation simple à caractère technique
- transmettre des informations à caractère scientifique et technique
- résumer ou reformuler un document technique oral élémentaire
4- Expression écrite
- rédiger un compte-rendu simple d'un document technique, oral ou écrit
- décrire un objet technique simple
- rédiger une notice technique simple

Mode d’évaluation : (type d’évaluation et pondération)

Examen final 100%.
Références bibliographiques : (Livres et polycopiés, sites internet, etc)
[1] Lire l'anglais scientifique et technique, Sally Bosworth, Bernard Marinier, 1990.
[2] Comprendre l'anglais scientifique & technique, Sally Bosworth, Catherine Ingrand,
Robert Marret, 1992.


Semestre : 6

Unité d’enseignement : UF 1
Matière : Mécanique Quantique Relativiste (MQR)
(3h cours, 1h30 T.D.)
Crédits : 06
Coefficient : 3
Objectifs de l’enseignement (Décrire ce que l’étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière – maximum 3 lignes).

Étendre les concepts et les méthodes de la mécanique quantique aux systèmes relativistes bosonique et fermionique et introduire la notion du champ.

Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement – Maximum 2 lignes).
Mécanique quantique, relativité restreinte, électromagnétisme.


Contenu de la matière : 
1- Équations d’onde relativistes spin 0 et 1/2
Équation de Klein Gordon (KG), défauts de l’équation de KG, cas de l’interaction.
Équation de Dirac, solution du problème de la densité négative, défauts de l’équation, cas de l’interaction. Loi de transformation relativiste des spineurs de DIRAC. Loi de transformation des bilinéaires. Transformations C P T.

2- Paradoxe de Klein et théorie du positron
La solution du problème du potentiel saut, paradoxe de Klein, hypothèse de la mer de Dirac, phénomène de création et annihilation de la paire électron -positron

3- Formalisme lagrangien en théorie des champs
Rappel formalisme lagrangien en mécanique classique. Principe de Hamilton. Théorème de Noether. Invariants cinématiques (tenseur impulsion énergie, tenseur moment cinétique). Invariants dynamiques (vecteur courant).
3.1- Champ scalaire
Équation du champ de Klein Gordon. Lagrangien. Courant de Klein Gordon. Invariances.
3.2- Champ électromagnétique
Tenseur électromagnétique. Équations de Maxwell. Invariance de jauge et condition de Lorentz. Lagrangien. Tenseur impulsion énergie. Paquets d'ondes planes.
3.3-Champ de DIRAC
Équation de Dirac libre. Propriétés des matrices. Représentation standard.
Lagrangien. Courant de Dirac et interprétation probabiliste. Equation de Dirac avec champ extérieur.

4- Fonctions de GREEN
Fonctions de Green retardées, avancées, causale pour l'équation de KLEIN-GORDON
-Cas de l'équation de Maxwell.
-Cas de l'équation de Dirac.


Mode d’évaluation : (type d’évaluation et pondération)

Contrôle continu + 01 Examen final x2
3
Références bibliographiques (Livres et polycopiés, sites internet, etc) :
Citer au moins 3 à 4 références classiques et importantes.
Greiner: Relativistic Quantum Mechanics, 1999, Springer, Berlin.
Bjorken and Drell: Relativistic quantum mechanics, McGraw-Hill, London.
Itzykson and Zuber: Quantum field theory, Dover Publications, New York.


Semestre : 6

Unité d’enseignement : UF 1
Matière : Physique Nucléaire
(1h30 cours, 1h30 T.D.)
Crédits : 04
Coefficient : 02

Objectifs de l’enseignement (Décrire ce que l’étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière – maximum 3 lignes).

Après une introduction à la radioactivité et les différents rayonnements émis lors de la désintégration des noyaux instable, les modèles existants du noyau atomique et les différents types de réactions nucléaires seront abordés.

Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement – Maximum 2 lignes).
Relativité restreinte, mécanique quantique.


Contenu de la matière : 
I- Introduction
Le noyau atomique: aspects généraux (nucléons, quarks, leptons). Unités utilisées en Physique Nucléaire.

II- Propriétés générales des collisions
Diffusion coulombienne. Diffusion élastique. Diffusion inélastique. Sections efficaces. Ondes partielles.

III- Propriétés générales du noyau atomique
Energie de liaison; modèle de la goutte liquide. Modèle des couches (potentiel sphérique). Moments multipolaires: dipolaires, quadripolaires. Introduction aux transitions électromagnétiques.

IV- Radioactivité
Lois générales des décroissances radioactives. Aspects énergétiques des radioactivités , et c. Utilisation des radioisotopes.

V- Réactions nucléaire
Cinématique des réactions nucléaires: Processus impliquant la formation du noyau composé. Notions sur les mécanismes de réactions nucléaires: noyau composé. Interactions directes. Fission nucléaire. Fusion thermonucléaire.

VI- Energie nucléaire
Production d'énergie par fission nucléaire. Production d'énergie par fusion nucléaire. Notions de nucléosynthèse.

VII- Détection des particules et notion de radioprotection
Effets biologiques des rayonnements. Dosimétrie.


Mode d’évaluation : (type d’évaluation et pondération)

Contrôle continu + 01 Examen final x2
3
Références bibliographiques (Livres et polycopiés, sites internet, etc) :
Citer au moins 3 à 4 références classiques et importantes.
D. Blanc, G. Ambrosino,  Elément de physique nucléaire, Masson et Cie (1967).
D. Blanc, G. Portal, Physique nucléaire, Masson (1993).
O. Schneider, Introduction à la physique nucléaire et corpusculaire, EPFL (2003).


Semestre : 6

Unité d’enseignement : UF 2
Matière : Théorie des Champs
(3h cours, 1h30 T.D.)
Crédits : 06
Coefficient : 03

Objectifs de l’enseignement (Décrire ce que l’étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière – maximum 3 lignes).
Quantifier la notion du champ et introduire l’interaction entre champs via la matrice de diffusion.

Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement – Maximum 2 lignes).

Mécanique quantique, mécanique quantique relativiste, électromagnétisme, relativité restreinte

Contenu de la matière : 

1- Introduction :
Procédure de quantification canonique.
Représentation de SCHRODINGFR et d'HEISENBERG.
Mouvement à une dimension d'une particule.
Système à un nombre infini de degrés de liberté.

2- Quantification canonique en représentation d'HEISENBERG.
Principe de SCHWINGER. Règles de quantification. Lois de conservation.
Représentation nombre de particules. Espace de FOCK.

3- Champ de KLEIN-GORDON libre.
Quantification de champ de KLEIN-GORDON neutre.
Produit normal.
Mesurabilité du champ et causalité microscopique.
Champ de KLEIN-GORDON chargé.
Conjugaison de charges.
Théorème C. P.T.
Propriétés de FEYNMAN et produit chronologique.

4- Champ électromagnétique libre.
Raisons d'une quantification différente.
Quantification de GUPTA - BLEULER.
Propagateur de FEYNMAN.
5- Champ de DIRAC libre
Quantification. Produit normal. Covariance relativiste. Relation spin-statistique. Propagateur de FEYNMAN et produit chronologique.

6- Champ en interaction.
Lagrangien d'interaction. Hamiltonien d'interaction. Représentation d'interaction.

7- Matrice S.
Opérateur d'évolution. Matrice S. Propriétés. Amplitude de transition. Sections efficaces.

_____________________________________________________________

Mode d’évaluation : (type d’évaluation et pondération)

Contrôle continu + 01 Examen final x2
3
Références bibliographiques (Livres et polycopiés, sites internet, etc) :
Citer au moins 3 à 4 références classiques et importantes.
Itzykson et Zuber: Quantum field theory, Dover Pub., NY
Schweber: An introduction to relativistic quantum field theory, Dover Pub., NY
J. D. Bjorken and S. D. Drell, Relativistic quantum fields, Mc Graw-Hill (1965).


Semestre : 6

Unité d’enseignement : UF 2
Matière : Physique Atomique
(1h30 cours, 1h30 T.D.)
Crédits : 04
Coefficient : 02

Objectifs de l’enseignement (Décrire ce que l’étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière – maximum 3 lignes).

Après une introduction au modèle planétaire de l’atome, l’étudiant passe à l’étude détaillée de la structure, les techniques d’excitations, et les spectres d’émission et d’absorption des atomes.

Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement – Maximum 2 lignes).
Mécanique quantique, Mécanique générale.

Contenu de la matière : 

Chapitre I : Le modèle planétaire de l’atome : Spectre des hydrogénoïdes
Expérience et modèle de Rutherford
Les postulats de Bohr et le spectre de Rydberg
Mouvement d’entraînement du noyau
Le modèle de Sommerfeld-Wilson
Termes spectraux et principe de Ritz
Elargissement des raies spectrales
La durée de vie d’un niveau excité et principe d’incertitude.

Chapitre II : Les systèmes hydrogénoïdes au-delà du modèle planétaire
Le moment cinétique orbital
Equation de Schrödinger et ses solutions
Interprétation de la fonction d’onde
Le Spin de l’électron

Chapitre III : Atomes à plusieurs électrons
Modèle des électrons libres et structure en couches
Approximation du champ central, effet d’écran et coefficients de Slater.
Chapitre IV : Structure fine des atomes
L’interaction spin-orbite, Couplage LS et couplage J-J
Règle de Hund
Notation spectroscopique et recensement des niveaux énergétiques.
L’atome de l’Hélium.

Chapitre V : Les Alcalins
Niveaux énergétiques des alcalins
Spectres des alcalins
Interprétation des doublets et des triplets dans le spectre des alcalins

Chapitre VI : Structure hyperfine des atomes
L’effet Zeeman
L’effet Paschen-Back

Chapitre VII : Les rayons X
Production et propriétés
Loi de Moseley
Effet Auger

Chapitre VIII : Emission spontanée et émission induite
L’émission spontanée et l’émission induite
Les coefficients d’Einstein
L’effet L.A.S.E.R


Mode d’évaluation : (type d’évaluation et pondération)

Contrôle continu + 01 Examen final x2
3
Références bibliographiques (Livres et polycopiés, sites internet, etc) :
Citer au moins 3 à 4 références classiques et importantes.

B. Cagnac, J.-C. Pebay-Peyroula, Physique atomique, volume 1 et 2, Dunod (19 71).
B. Held, Physique atomique, Masson (1991).
B. Held, Exercices corrigés de physique atomique, Masson (1992).
H. S. Friedrich, Theoretical atomic physics, Springer (2005).




Semestre : 6

Unité d’enseignement : UEM
Matière : Géométrie Différentielle
(3h cours, 1h30 T.D.)
Crédits : 03
Coefficient : 02

Objectifs de l’enseignement (Décrire ce que l’étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière – maximum 3 lignes).

Introduction aux notions de géométrie différentielle qui jouent un rôle très important en relativité générale et les théories de jauge.

Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement – Maximum 2 lignes).

Calcul vectoriel, Analyse

Contenu de la matière : 

1) Géométrie différentielle euclidienne
- Première forme quadratique
- Deuxième forme quadratique
- Relations entre la première et la deuxième forme quadratique
- Géodésiques
- L’exemple des surfaces bidimensionnelles de courbure constante
- Translation des vecteurs et théorème de Levi-Civita

2) Géométrie différentielle riemannienne
- Tenseurs
- Variétés différentiables
- Espace riemannien
- Courbure
- Espaces riemanniens de courbure constante
- Différentiation et intégration sur les variétés : introduction

Mode d’évaluation : (type d’évaluation et pondération)

Contrôle continu + 01 Examen final
2

Références bibliographiques (Livres et polycopiés, sites internet, etc) :
Citer au moins 3 à 4 références classiques et importantes.
G. E. Chilov, Analyse mathématique, éditions Mir, Moscou (1975).
B. Ba, G. Vinel, Géométrie différentielle, Masson (1994).
J. Oprea, Differential geometry and its applications (2007).



Semestre : 6

Unité d’enseignement : UEM
Matière : TP Physique nucléaire
(1.5h de TP)
Crédits : 02
Coefficient : 01

Objectifs de l’enseignement (Décrire ce que l’étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière – maximum 3 lignes).
Détection et étalonnage des rayonnements gamma, bêta et alpha, réaliser des expériences assistées par ordinateur,...
Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement – Maximum 2 lignes).
Physique nucléaire.
Contenu de la matière : 

1-Demi-vie et équilibre radioactif.
2-Expérience de Rutherford
3-structure fine du spectre alpha de l’américium
4-Effet Compton
5-Relevé et étalonnage d’un spectre gamma
6-Absorption des rayonnements gamma

Mode d’évaluation : (type d’évaluation et pondération)

Note de TP + 01 Examen final
2
Références bibliographiques (Livres et polycopiés, sites internet, etc) :
Citer au moins 3 à 4 références classiques et importantes.

D. Blanc, G. Ambrosino,  Elément de physique nucléaire, Masson et Cie (1967).
D. Blanc, G. Portal, Physique nucléaire, Masson (1993).
O. Schneider, Introduction à la physique nucléaire et corpusculaire, EPFL (2003).
Semestre : 6

Unité d’enseignement : UEM
Matière : TP Physique Atomique
(1.5h de TP)
Crédits : 02
Coefficient : 01

Objectifs de l’enseignement (Décrire ce que l’étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière – maximum 3 lignes).
Mesure de h, du rapport e/m de l’électron, mise en évidence des énergies quantifiées des atomes, techniques d’excitations des atomes.

Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement – Maximum 2 lignes).
Physique atomique.

Contenu de la matière : 
1- Expérience de Millikan et charge spécifique de l’électron
2-Détermination de la constante de Planck
3-Résonance du spin électronique.
4-Mesure de la charge spécifique e/m de l’électron
5-Effet Zeeman.
6-Expérience de Franck et Hertz.
7-Spectre atomique de systèmes à deux électrons : He et Hg.
8- Effet photoélectrique.

Mode d’évaluation : (type d’évaluation et pondération)

Note de TP + 01 Examen final
2

Références bibliographiques (Livres et polycopiés, sites internet, etc) :
Citer au moins 3 à 4 références classiques et importantes.

B. Cagnac, J.-C. Pebay-Peyroula, Physique atomique, volume 1 et 2, Dunod (19 71).
B. Held, Physique atomique, Masson (1991).
B. Held, Exercices corrigés de physique atomique, Masson (1992).



Semestre : 6

Unité d’enseignement : UED
Matière : Initiation à la physique des particules
(1.5h cours)
Crédits : 02
Coefficient : 01

Objectifs de l’enseignement (Décrire ce que l’étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière – maximum 3 lignes).
Apprendre les propriétés des particules élémentaires, leurs modes d’interaction et de désintégration.
Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement – Maximum 2 lignes).
Mécanique quantique, relativité restreinte, Mécanique quantique relativiste, théorie des champs.

Contenu de la matière : 

I- Généralités
Les différents types de particules, nombres quantiques caractéristiques.
Théorème CPT.
Les différents types d'interactions et leurs lois de conservations.
II- Symétries des particules
Parité et Parité d'un système particule-antiparticule (cas de bosons et de fermions).
Notion de modèle des quarks.
Symétrie de saveur et notions de spectroscopie hadronique
Symétrie de couleur, gluons



Mode d’évaluation : (type d’évaluation et pondération)

Examen final 100%.



Références bibliographiques (Livres et polycopiés, sites internet, etc) :
Citer au moins 3 à 4 références classiques et importantes.

S. Weinberg, Elementary particles and the laws of physics, Cambridge university press (1999).
R. Zitoun, Introduction à la physique des particules, Dunod (2004).
B. Clément, Physique des particules, Dunod (2013).
N, Nélipa, Physique des particules élémentaires, Mir (1981).




Semestre : 6

Unité d’enseignement : UED
Matière : Lasers
(1.5h cours)
Crédits : 02
Coefficient : 01

Objectifs de l’enseignement :
L'objectif de ce cours est d'apporter aux étudiants une connaissance de base sur les mécanismes physiques impliqués dans les lasers. Les diverses technologies utilisées actuellement pour réaliser certains types de laser seront évoquées.
Connaissances préalables recommandées :
Contenu de la matière : 
1- Historique.
2- Emission et Absorption du rayonnement
-Système atomique à 2 niveaux.
-Probabilités d’émissions et d’absorption : Bilan radiatif
-Equilibre thermodynamique radiatif de Planck et relations d’Einstein.
-Inversion de population.
-Dynamique des populations et Inversion de population.
3- Les mécanismes de base du laser
- Propagation d’un front d’onde lumineuse dans un milieu actif.
-Notion de profil d’absorption.
-Processus d’élargissements homogène et inhomogène
-Oscillation et Amplification.
-Condition de seuil.
-Phénomènes perturbateurs.
4- Description des principaux types de laser.
-Lasers à gaz : cw ou implulsionnels.
-Lasers solides à isolant dopé.
-Lasers à semi-conducteurs.
-Lasers à colorants liquides.
-Laser X
-Laser à électrons libres.
5- Diverses applications du laser
-Applications dans le domaine scientifique.
-Applications médicales
-Applications industrielles
6- Les classes de sécurité des lasers

Mode d’évaluation : Examen final 100%.
Références bibliographiques : (Livres et polycopiés, sites internet, etc)





Semestre : 6

Unité d’enseignement : UED
Matière : Biophysique
(1.5h cours)
Crédits : 02
Coefficient : 01

Objectifs de I'enseignement :
Cet enseignement doit permettre à l'étudiant d'acquérir les connaissances lui permettant de comprendre les lois, concepts, propriétés applicables aux agents physiques, et les éléments de physique technologique indispensables à l'imagerie médicale.

Contenu de la matière :
Radiation ionisantes : physique des rayons X
Rappels : électricité, électronique ; Structure de la matière ;
Production des rayons X et des faisceaux d'électrons ;
Transformations radioactives ; spectre electromagnetique ;
Detection des rayonnements ionisants ;
Propriétés générales des rayons X – rayons gamma, scintigraphie, SPECT PET, notion de demi-vie.
Interactions avec la matière ; composante environnementale ;
Biophysique sensorielle : vision, audition ;
Biophysique de la circulation.
Radioprotection et radiobiologie
Grandeurs et unités dosimétriques, distribution de la dose dans un faisceau de Rx ;

Radiobiologie, facteurs de risque,
Radioprotection ; Legislation en radioprotection.

Mode d'évaluation : Examen final 100%.
Références bibliographiques : (Livres et polycopies, sites internet, etc)




Semestre : 6

Unité d’enseignement : UED
Matière : Nanotechnologie
(1.5h cours)
Crédits : 02
Coefficient : 01
Objectifs de l’enseignement :
Le but de cet enseignement sera de faire connaître les concepts, les technologies et les méthodes qui fondent les nanotechnologies pour la physique, de proposer des exemples d’applications et de montrer les perspectives de ce domaine pour la physique. Nous verrons également la caractérisation des matériaux à l'échelle nanométrique.

Connaissances préalables recommandées :
Contenu de la matière : 
- Echelle nanométrique et nano-objets – notion de croissance.
- Microscopes pour nano-objets : Microscope à effet tunnel, microscope à champ de force,
microscope à champ proche.
- Description des nano-objets, agrégats, fullerènes, nanotubes de carbone, nano- fils,…
- Nanoélectronique (nano-MOS, Transistor à un électron (SED), électronique moléculaire).

Mode d’évaluation : Examen final 100%.

Références bibliographiques : (Livres et polycopiés, sites internet, etc)
Semestre : 6
Unité d’enseignement : Transversale
Matière : Ethique et Déontologie Universitaire
Crédits : 01
Coefficient : 01

Objectifs de l’enseignement : prendre des connaissances aux étudiants sur le rôle de l’université dans le sociaux économique et le rôle de l’enseignant à l’université.

Contenu de la matière : 

I – INTRODUCTION

II- PRINCIPES FONDAMENTAUX DE LA CHARTE D’ETHIQUE ET DE DEONTOLOGIE UNIVERSITAIRES

II.1 L’intégrité et l’honnêteté
II.2 La liberté académique
II.3 La responsabilité et la compétence
II.4 Le respect mutuel
II.5 L’exigence de vérité scientifique, objectivité et d’esprit critique
II.6 L’équité
II.7 Le respect des franchises universitaires

III. DROITS ET OBLIGATIONS

III.1 Les droits et obligations de l’enseignant chercheur

III.1.1. Les droits de l’enseignant - chercheur

III.1.2 Les obligations de l’enseignant - chercheur

III.2 Les droits et devoirs de l’étudiant de l’enseignement supérieur

III.2.1 Les droits de l’étudiant

III.2.2 Les devoirs de l’étudiant

IV. LES DROITS ET OBLIGATIONS DU PERSONNEL ADMINISTRATIF ET TECHNIQUE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR

IV.1 Les droits du personnel administratif et technique

IV.2 Les obligations du personnel administratif et technique

IV.2.1 La compétence

IV.2.2 L’impartialité
IV.2.3 L’intégrité

IV.2.4 Le respect

IV.2.5 La confidentialité

IV.2.6 La transparence

IV.2.7 La performance


Mode d’évaluation : (type d’évaluation et pondération)

Examen final 100%

Références bibliographiques :

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