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Physique 1 - Mécanique quantique

Sigle: C2122, ECTS: 2

Objectifs du cours

L'objectif de l'enseignement de physique générale est de fournir aux élèves un panorama unifié de la physique moderne et un socle de connaissances fondamentales en physique pour l’ingénieur. L'accent principal porte sur l'étude des phénomènes et mécanismes élémentaires de la physique classique, quantique ou relativiste. Cette formation en physique fondamentale doit ainsi permettre aux futurs ingénieurs d'identifier et de comprendre les bases théoriques et expérimentales des techniques et des nouvelles technologies qu'ils ne manqueront pas de rencontrer tout au long de leur carrière.

Méthode

La physique du début du XXIe siècle nous offre une vision de plus en plus unitaire du monde matériel, tant du point de vue des structures que de la dynamique : petit nombre de particules « fondamentales » et de types d'interactions, mais aussi explication des propriétés macroscopiques par les structures microscopiques sous-jacentes. L'échelle atomique et moléculaire, domaine de l'interaction électromagnétique et de la mécanique quantique, fait sentir son influence sur toute la physico-chimie des matériaux, notamment depuis l’émergence des « nanotechnologies ». L'échelle du noyau, où entrent en jeu d'autres forces, les interactions fortes et faibles, apparaît tout aussi importante en raison des enjeux liés à la maîtrise de l'énergie nucléaire. Enfin, cette vision unitaire s'étend aussi aux échelles extrêmes, celles des particules fondamentales comme celle des étoiles et des galaxies, ce dernier domaine étant celui où domine l'interaction gravitationnelle.

Néanmoins, les lois de la mécanique prennent des formes différentes selon l'échelle étudiée. Bien que parfaitement adaptée à la description des phénomènes macroscopiques courants, la mécanique newtonienne doit ainsi être remplacée par la mécanique relativiste dans le domaine des particules de haute énergie, et surtout par la mécanique quantique aux échelles atomiques ou subatomiques.

Programme

L'enseignement de physique générale prend donc comme point de départ le formalisme lagrangien et hamiltonien, qui est le réel langage unificateur de toute la physique. Nous explorons ensuite les bases de la relativité restreinte. La principale partie du cours de physique est consacré à l’apprentissage des fondements de la physique quantique, son application à la spectroscopie atomique, la construction de la table périodique des éléments et pour finir la liaison covalence. L’intrication quantique, la cryptographie quantique ainsi que les notions de localité ou de réalisme sont également abordées.

Modalités d'évaluation

Examen sur table

Equipe pédagogique

Responsable(s)
Marcel FILOCHE

Chargé(s) d'enseignement
Davide BOSCHETTOPierre BRUNZaki LEGHTAS
Thomas PLISSON

Sigle C2122
Année 1ère année
Niveau Undergraduate
Crédits ECTS 2
Coefficient 2
Nb. d'heures 27
Nb. de séances 22
Type de cours Tronc Commun
Semestre 2
Période Printemps
Domaines
  • Physique
Dernière mise à jour:
04 Nov 2016 09:17 par pascaline