OBJECTIFS DE LA FORMATION
Donner à l’apprenant des bases pour la recherche en Physique aussi bien théorique, expérimentale qu’appliquée ;
Préparer le diplômé à une insertion dans les différents secteurs d’activités nécessitant de bonnes connaissances en Physique : Enseignement supérieur, industrie, Contrôle de qualité et environnement ;
DEBOUCHES
- Enseignement dans les Lycées et Collèges et certaines écoles de formation.
- Techniciens supérieurs dans les laboratoires d’analyses et de contrôle de qualité après un complément de formation.
L’insertion rapide dans le monde professionnel demeure l’objectif principal de ce diplôme. La licence professionnelle répond à la demande de nouvelles qualifications, entre le niveau technicien supérieur et le niveau ingénieur-cadre supérieur.
Bien que sa finalité soit l’insertion professionnelle immédiate, l’obtention d’une licence professionnelle vous permet de poursuivre dans les formations suivantes : master professionnel, Master de recherche, école d’ingénieur, école de commerce…
Etre titulaire du Baccalauréat Scientifique série C ou D
- Etre titulaire du G.C.E.A.L avec trois matières : Physique, Chimie, Mathématiques,
- Etre titulaire d’un diplôme reconnu équivalent aux précédents.
- DEROULEMENT DE LA FORMATION
La formation se déroule en un an deux ans ou trois ans selon les cas. Elle est composée d’enseignements théoriques et pratiques ainsi que du travail personnel de l’étudiant. Tout étudiant est soumis à un exposé professionnel complété par un stage professionnel de 8 semaines en entreprise au terme duquel un rapport de stage doit être rédigé et présenté publiquement devant un jury.
VIII. MODE D’EVALUATION
Les enseignements sont évalués en termes de contrôles continus, du travail personnel de l’étudiant comptant pour 30% puis d’un examen semestriel comptant pour 70%.Un examen de capitalisation au terme des semestres de la formation des 60crédits exigés.
Les enseignements sont évalués selon 05modalités.
- TD
- Contrôles continus
- Travail personnel de l’étudiant
- Exposé Professionnel
- Un examen semestriel
Les quatre premiers comptent pour 30%et l’examen semestriel pour 70%.Un examen de rattrapage est organisé pour ceux qui n’ont pas pu capitaliser au terme des deux semestres de la formation les 60 crédits exigés dans les systèmes LMD.
DELIBERATION ET DELIVRANCE DES PARCHEMINS
Après les délibérations et soutenances présidés devant les jurys constitués, le Secrétaire général de la Tutelle académique procédera à la délivrance des relevés de notes et attestations de réussites aux étudiants ayant effectivement validé 60 crédits à l’issu de la formation ; les étudiants n’ayant pas validé le nombre de crédits requis seront ajournés pour la prochaine année académique.
PHY 111 : ELECTROSTATIQUE (6 crédits ; 40h CM ; 30h TD)
Objectif : Donner aux étudiants les bases nécessaires pour aborder l’électromagnétisme et
l’électrocinétique.
Profil : Le cours s’adresse aux étudiants titulaires du baccalauréat C, D, ou le GCE A Level
avec Mathématiques, Physique et Chimie.
Contenu :
La charge électrique dans le vide. Loi de Coulomb. Rationalisation des formules. Le champ électrique. Le potentiel électrostatique. Energie. Théorème de Gauss. Equations locales du champ et du potentiel. Application du théorème de Gauss au calcul du champ. Le dipôle électrique. Action d’un système de charges à grande distance. Conducteurs dans un champ électrique: Conducteur isolé dans le vide, capacité, énergie. Système de conducteurs en équilibre, coefficients d’influence, énergie. Condensateurs, énergie du condensateur, association de condensateurs. Champs électriques dans les diélectriques: Molécules polaires et non polaires. Polarisation des diélectriques. Champ dans un diélectrique .Vecteur déplacement électrique. Conditions de passage. Forces subies par une charge dans un diélectrique. .Ferroélectricité.
Compétences visées : L’étudiant doit être capable de déterminer le potentiel et le champ électriques créés par un système chargé ou système de charges ponctuelles quelque soit la configuration.
Mots clés : charge, champ, potentiel, dipôle, diélectrique, conducteurs, condensateur
PHY 112 : ELECTROCINETIQUE et MAGNETOSTATIQUE (6 crédits ; 40h CM ; 30h TD).
Objectif : Donner aux étudiants les bases nécessaires pour aborder l’électromagnétisme et l’électrocinétique.
Profil : Le cours s’adresse aux étudiants titulaires du baccalauréat C, D, ou le GCE A Level
avec Mathématiques, Physique et Chimie.
Contenu :
Le courant continu et ses caractéristiques: Loi d’ Ohm. Résistance électrique. Energie électrique. Loi de Pouillet. Réseaux de conducteurs: Lois de Kirchhoff. Théorème de Thévenin. Magnétostatique et phénomènes d’induction. Forces magnétiques. Mouvement de particules chargées dans des champs. Applications (cyclotron, …) Effet Hall. Champ magnétique créé par un courant: Loi de Biot et Savart, théorème d’Ampère. Applications. Action d’un champ magnétique sur un circuit. Force de Laplace. Théorème de Maxwell. Induction électromagnétique. Induction mutuelle et auto-induction .Régimes transitoires. Courants alternatifs: Généralités. Loi d’ohm. Circuits particuliers. Puissance en alternatif.
Compétences visées : L’étudiant doit être capable de déterminer : le courant électrique dans chaque branche d’un réseau de conducteurs, le champ magnétique créé par un conducteur parcouru par un courant.
Mots clés : courant continu, lois de Kirchhoff, champ magnétique, régime transitoire, courant alternatif.
PHY 113 : OPTIQUE GEOMETRIQUE (6 crédits ; 40h CM ; 30h TD).
Objectif : Donner aux étudiants les bases pour l’optique électromagnétique et l’optométrie.
Profil : Le cours s’adresse aux étudiants titulaires du baccalauréat C, D, ou le GCE A L
avec Mathématiques, Physique et Chimie.
Contenu :
– Généralités. Rappels de notions sommaires sur l’optique géométrique. Hypothèses fondamentales de l’Optique géométrique. Principe de Fermat. Théorème de Malus. Equations de la trajectoire des rayons lumineux dans les milieux isotropes et non nécessairement homogènes. (On donnera sans démonstration les équations d’Euler-Lagrange équivalentes au principe de Fermat et à partir desquelles on déduira la trajectoire). Propagation de la lumière dans les milieux isotropes et homogènes: Lois de Descartes–Snell, équivalence entre lois de Descartes et principe de Fermat. Application (miroir plan, lames à faces parallèles, Prisme, dioptre plan, dioptre sphérique, stigmatisme, aplanétisme). Approximation linéaire de l’optique géométrique: Fonction angulaire. Application au dioptre sphérique. Relations de l’optique para-axiale. Eléments cardinaux des systèmes centrés dioptriques. Associations des systèmes centrés. Lentilles. Applications (loupe, œil, microscope, …).
Compétences visées : L’étudiant doit être capable de déterminer les caractéristiques de l’image donnée par un système ou association de systèmes optiques quelconque.
Mots clés : dioptre, système centré, lentilles, ménisque.
PHY 114 : MECANIQUE DU POINT MATERIEL (6 crédits ; 40h CM ; 30h TD).
Objectif : Donner aux étudiants les bases nécessaires pour aborder la dynamique des systèmes matériels
Profil : Le cours s’adresse aux étudiants titulaires du baccalauréat C, D, ou le GCE A Level avec Mathématiques, Physique et Chimie.
Contenu :
Outils mathématiques pour la physique: Différentielle. Notion d’incertitude. Chiffres significatifs. Analyse dimensionnelle. Ordre de grandeur. Addition et produits des vecteurs- Champs de vecteurs et scalaire. Système de coordonnées cartésiennes, cylindriques, polaires et sphériques. Intégration des champs de scalaire et de vecteurs. Equations différentielles linéaires à coefficients constants et d’ordre un et deux.
Cinématique du point: Vitesse. Accélération. Notations vectorielles. Dérivée de vecteur unitaire par rapport au temps. Composantes radiales et orthoradiales de la vitesse et de l’accélération.
Principe fondamental de la dynamique dans un référentiel galiléen: (du point et du système matériel)
-Mouvement sur une droite et lois de Newton (mouvement inertiel; premier, deuxième et troisième lois de Newton). Les forces microscopiques (gravitations, forces électromagnétiques, interaction fortes et faibles). Les forces de contact (Normales et frottement). Centre de masse d’un système de particules. Mouvement du centre de masse d’un système de particules. Centre de masse d’un système de particules. Mouvement dans le référentiel du centre de masse.
Travail et énergie: Travail d’une force. Théorème de l’énergie cinétique. Energies potentielle et mécanique. Diagramme d’énergie (notion d’équilibre stable et instable). Energie cinétique d’un système de particules (Théorème de Kœnig et de l’énergie cinétique). Forces conservatives (Forces dérivant d’un potentiel). Loi générale de conservation de l’énergie.
Changement de référentiel: Référentiel (système d’axes, repérage du temps). Composition des vitesses et des accélérations. Relativité Galiléenne (référentiel d’inertie, principe de relativité).
Compétences visées : L’étudiant doit être capable de déterminer toutes les caractéristique du mouvement d’un point matériel, et comprendre la problématique de la relativité galiléenne.
Mots clés : accélération, vitesse, trajectoire, énergie et relativité
PHY110. TRAVAUX PRATIQUES DE PHYSIQUE (4 crédits ; 120h TP).
Objectif : Donner aux étudiants les bases nécessaires pour la réalisation pratique des éléments théoriques des cours magistraux et travaux dirigés.
Profil : Le cours s’adresse aux étudiants titulaires du baccalauréat C, D, ou le GCE A Level avec Mathématiques, Physique et Chimie.
Contenu :
Les manipulations proposées à l’étudiant relèvent des domaines de la physique suivants : Mécanique du point, électricité, optique géométrique … Par ailleurs, l’étudiant obtient les connaissances générales sur les mesures de sécurité et les principes de base d’exploitation des outils électriques et électromécaniques utilisés dans l’expérimentation.
Compétences visées : L’étudiant doit être capable de réaliser n’importe quel montage électrique et d’étudier sa réponse. Il doit pouvoir déterminer expérimentalement les caractéristiques d’une image optique et de réaliser, dans les conditions de laboratoire, l’étude cinétique des systèmes mécaniques simples.
Mots clés : Incertitudes, étude cinétique, analyse graphique.
MAT 121 : ELEMENTS D’ANALYSE POUR LES SCIENCES PHYSIQUES
( 6 rédits) ( CM =30 H ; TD = 4 5 H )
Objectifs : Adapter l’Etudiant au maniement des éléments d’analyse en vue de leur
utilisation en sciences physiques.
Profil : : Enseignement destiné aux Etudiants de Physique et de Chimie.
Contenu :
- Nombres Réels – Suites Numériques, – Nombres Complexes – Polynômes et Fractions Rationnelles.
- Fonctions d’une Variable Réelle : Limites – Continuité – Prolongement par Continuité – Fonction Continue sur un intervalle – Fonction Réciproque d’une Fonction Continue Monotone.
- Fonctions Dérivables : Opérations sur les Dérivées – Théorème de Rolle et Théorème des Accroissements finis.
- Fonctions Usuelles : Polynômes –Exponentielle – Logarithme – Fonctions trigonométriques et Fonctions hyperboliques et leurs fonctions réciproques.
- Formules de Taylor : Développements limités classiques – Recherche de limites – Etude locale de fonctions – comportement asymptotique. Etude de Fonctions.
- Primitives et Intégrales : Primitives usuelles – Techniques de calcul des Primitives – Intégrale définie d’une fonction continue sur un intervalle.
- Equations différentielles : Exemples de modélisation par des équations différentielles – Résolutions d’équations différentielles du 1er et du 2e ordre dans les cas simples usuels.
- Compétences visées : Maîtriser les éléments d’analyse : limites, continuité, dérivabilité, fonctions usuelles, primitives et intégrales, équations différentielles.
- Mots clés : suites ; fonctions ; TAYLOR ; développements ; dérivée ; intégrale.
MAT 122 : CALCUL DIFFERENTIEL ET GEOMETRIE POUR LES SCIENCES
PHYSIQUES (6 crédits) ( CM = 30 H ; TD = 45 H )
Objectifs : Adapter l’Etudiant au calcul différentiel et à la géométrie des courbes et surfaces
en vue de leur utilisation en sciences physiques
Profil : : Enseignement destiné aux Etudiants de Physique et de Chimie.
Contenu :
- Algèbre Linéaire : espaces vectoriels de dimension finie – Applications linéaires – Matrices – Déterminants – Systèmes d’équations linéaires.
- Fonctions de plusieurs variables réelles : Limites – Continuité – Fonctions différentiables – Dérivées partielles – Formules de Taylor.
- Intégrales multiples – Formes différentielles – Calcul extérieur – Gradient, rotationnel, divergence – Intégrales curvilignes.
- Intégrales de surface – Formule de Stokes – Coordonnées polaires, cylindriques, sphériques.
- Géométrie ; Changement de repères – Barycentre, Angles et distances – Courbes et surfaces classiques.
- Courbes paramétrées et cinématique : – Courbes en représentation paramétrique – Courbes en coordonnées polaires.
.Etude locale : Vitesse, accélération, courbure – Branches infinies.
Compétences visées : Maîtrise des éléments d’algèbre linéaire , des fonction de plusieurs variables, des intégrales multiples ;du calcul différentiel extérieur ; de la géométrie dans l’espace ; des courbes paramétrées, de la cinématique ; de la courbure.
Mots clés : espaces vectoriels ; fonctions de plusieurs variables ; formules de Stokes,
Green, Ostrogradski ; paramètres ; vitesse ; accélération.
CHM 113. ATOMISTIQUE ET LIAISON CHIMIQUE, 6 crédits, (CM=45H; TD=22,5H)
Objectif : Permettre à l’étudiant de comprendre et de maîtriser la constitution de la matière.
Profil : Enseignement destiné aux étudiants de Physique et de Chimie.
Contenu : Théorie atomique ; Les constituants de l’atome ; Le noyau atomique ; Radioactivité ; Généralité sur la mécanique quantique ; Les hydrogénoïdes. ; Configuration électronique des atomes ; Electronégativité des éléments ; Généralité sur les liaisons chimiques ; La liaison chimique dans le modèle ondulatoire. Notion d’hybridation ; La liaison ionique ; Les propriétés électriques et magnétiques des molécules ; Magnétisme moléculaire ; force de Van Der Waals et liaison par pont hydrogène; chélation.
Compétences visées : L’étudiant arrivera à calculer les masses atomiques des éléments et à déterminer les formules empiriques des composés. Il pourra aussi résoudre l’équation de Schrödinger pour les hydrogénoïdes, et déterminer les configurations électroniques des éléments et des composés diatomiques.
Mots Clés : structure atomique, fonction d’ondes, radioactivité, configuration électronique, liaison chimique.
CHM 115: BASES DE THERMODYNAMIQUE CHIMIQUE, 6 crédits, (CM=45H; TD=22,5H)
Objectif : Donner aux étudiants les bases de la thermodynamique et de la cinétique afin de leur permettre de comprendre l’importance de cette discipline dans l’étude des systèmes chimiques.
Profil : Cours destiné aux étudiants de Chimie et de Physique.
Contenu : Etat d’un système – variable d’état- fonction d’état- principes de la thermodynamique: 1er principe; thermochimie, 2ème principe; 3ème principe – Loi d’action de masse (loi de Guldberg et Waage) et lois de déplacement des équilibres; application en phase gazeuse.
Compétences visées : A l’issue de cet enseignement, l’étudiant doit être en mesure de comprendre et d’expliquer les propriétés et les transformations physiques ou chimiques de la matière lorsque celle-ci échange de l’énergie avec une source appropriée, de calculer la quantité d’énergie qui accompagne une transformation donnée, d’en prédire le sens de l’évolution spontanée, de déterminer la composition d’un système en équilibre thermodynamique et de calculer la constante d’équilibre.
Mots Clés : gaz parfait, système, variable d’état, fonction d’état, thermochimie, équilibre.
CHM 120. TRAVAUX PRATIQUES DE CHIMIE GENERALE 5 crédits, (TP=150H)
Objectif : Permettre à l’étudiant de compléter la formation théorique de Chimie Générale.
Profil : Etudiants de Chimie et de Physique.
Contenu : Volumétrie ; Etalonnage de la verrerie – Calorimétrie – Dosages volumétriques: dosages acido-basiques. Dosages d’oxydoréduction: manganimétrie: iodométrie; argentimétrie ; Techniques des mesures. ; Gravimétrie – Potentiométrie – PH-métrie – Calorimétrie – Conductimétrie – Cinétique d’une réaction – Constante d’équilibre;; Cristallisation, extraction, distillation, chromatographie, recherche bibliographique moderne Techniques de laboratoire ; Chauffage et refroidissement d’un milieu réactionnel – Séparation des solides – Séparation des liquides – séparation des solides-liquides – séchage des composés organiques – détermination de la pureté des composés organiques.
Mots Clés : dosages acido-basiques, potentiométrie, étalonnage, gravimétrie, conductimétrie, extraction, chromatographie, distillation.
CHM 118 : INTRODUCTION A LA CHIMIE ORGANIQUE, 6 crédits, (CM=45H; TD=22,5H)
Objectif : Permettre aux étudiants de comprendre les bases de la Chimie Organique
Profil : Enseignement destiné aux étudiants du parcours Chimie
Contenu : Objet et Rôle de la Chimie Organique; isolement, Purification des corps, Corps simples ; La distillation fractionnée – La cristallisation fractionnée – La chromatographie ; Critères de pureté ; Analyse, Etablissement de la formule brute ; Structure électronique des molécules
; Généralités à propos des fonctions simples – Nomenclature ;Formules développées, Isoméries ; Notion d’isomérie, conformation (éthane, butane et leurs dérivés – Dans le cas du cyclohexane, on définira les termes substituant axial, équatorial, isomérie cis-trans, inter conversion chaise chaise), configuration (juste une introduction car le contenu sera vu au niveau II avec la stéréochimie) – Représentations de Cram, Newman et Fischer
Mots clés : purification, analyse, chromatographie, nomenclature, stéréochimie.
INF 152 : INITIATION A L’INFORMATIQUE (6 crédits ; 40h CM ; 30h TD).
Objectif : Familiariser l’étudiant à l’utilisation de l’ordinateur pour la résolution des problèmes scientifiques.
Profil : Le cours s’adresse aux étudiants de niveau 1 de Physique
Contenu :
Historique et évolution – Domaines d’application et perspectives – Structure des ordinateurs – Codage et calcul binaire – Eléments de logique mathématique – Algorithme
Compétences visées : Maîtrise des principes de base du fonctionnement d’un ordinateur.
Mots clés : Algorithmique, langage machine, carte mère, périphériques.
ENG 105: ENGLISH FOR PHYSICAL SCIENCES (3 crédits TD- 15H, TP 30H)
Objectives: The general objectives of teaching English for academic or specific purposes are for functional and communicative competence both oral and written.
Content: The courses are divided into two sections at all levels (1-3). Section one is a quick overview of the fundamental principles of the language taught in secondary and high schools. Section two is the core part of the teaching and the syllabuses are designed to answer the academic needs of the learners. This is why for the moment, we teach English for natural and life sciences (Biochemistry, Plant and Animal Biology, Earth Sciences), for physical sciences (Physics, Chemistry), for Maths and Computer Science. Within this specific language teaching, the general principles of the English/French etc or general grammatical systems. Consequently in scientific English we don’t neglect the thousand and one things we use language for. Within the planning of the syllabuses, the speaking, listening, reading and writing skills are incorporated. Emphasis is laid on writing skills in order to make the students understand modem scientific writing and on listening skills (audio-video cassettes).
1 – Revision of tenses
- Irregular verbs, simple past and past participle
- Tenses and mode (simple past and past participle)
2 – Pronouns-different types; 3 – Letter writing (official and friendly); 4 – The teaching of grammar:
- Adjectives
- Prepositions and articles
5 – Active and passive voices
- Statement
- Question forms
6 – The teaching of comprehension; Comprehension passages are chosen from scientific texts according to the student’ series and the language aspects to be taught depend on the passages chosen.
FRA 105 : FRANÇAIS POUR LES SCIENCES physiques, (3 crédits TD- 15H, TP 30H)
Objectifs : Acquisition des compétences communicationnelles tant au niveau oral qu’au niveau de la production écrite.
Contenu : A tous les niveaux (1-3), les cours se déploient en deux sections. La première comprend de brefs rappels des principes fondamentaux du français enseignés au secondaire. Ici l’accent est mis par exemple sur l’emploi de la voix passive, l’emploi des temps en français scientifique, l’apprentissage des règles générales de la grammaire etc. La seconde section est la partie principale ; on y enseigne le Français scientifique. Par conséquent, les programmes sont conçus pour répondre aux besoins académiques des étudiants. C’est pour cette raison qu’est enseigné : – le Français pour les sciences de la nature et de la vie (dans les filières biochimie, biologie animale, biologie végétale, sciences de la terre), pour les sciences physiques (dans les filières physique et chimie), pour l’informatique et les mathématiques (dans les filières informatique et mathématiques).
Le contenu de ces enseignements montre à suffisance que rien n’est négligé, surtout l’acquisition des compétences linguistiques : écouter, parler, lire et écrire.
1 – Révision du temps surtout des verbes irréguliers
2 – Révision du mode : – L’indicatif
– Le conditionnel
– L’impératif
– L’infinitif
– Le subjonctif
– Le participe
3 – La forme passive – 4 – La grammaire 5 – Comment écrire une lettre officielle et amicale 6 – Pratique de la composition- 7-Compréhension :Passages choisis des textes scientifiques d’après la filière des étudiants et les aspects de langue enseignés dépendent des passages choisis.
R. DESCRIPTIF DES ENSEIGNEMENTS DE L2 DE PHYSIQUE
PHY 201 : ELECTROMAGNETISME (6 crédits ; 40h CM ; 30h TD).
Objectif : Etablir les équations de Maxwell ainsi que les équations de propagation des ondes électromagnétiques. Introduire la théorie de la relativité restreinte.
Profil : Etudiants du niveau II des filières Physique, Mathématiques, Chimie.
Contenu :
Première approche des régimes variables- Phénomène d’induction électromagnétique- Courant de déplacement- Généralisation du théorème d’Ampère- Equations de Maxwell dans le vide- Définition des milieux linéaires, homogène et isotropes. Champs D et H- Equations de Maxwell généralisées. Equations de propagation des champs et potentiels- Potentiels retardé- Ondes planes dans les milieux isotropes- Energie- dipôle oscillant.
Compétences visées : L’étudiant doit être à mesure d’écrire les équations gouvernant tout système où intervient l’électromagnétisme.
Mots clés : Induction, équations de Maxwell, onde électromagnétique, dipôles.
PHY 202 : MECANIQUE DU SOLIDE (6 crédits ; 40h CM ; 30h TD).
Objectif : Donner aux étudiants les bases nécessaires pour appliquer les théorèmes généraux
de la mécanique du solide.
Profil : Le cours s’adresse aux étudiants du niveau II des filières Physique, Mathématiques.
Contenu :
Cinématique du point (Rappels) Position et trajectoires, vitesse, accélération. Mouvement rectiligne, mouvement circulaire, plan (en coordonnées polaires), dans l’espace (en coordonnées cylindriques, sphériques). Dynamique du point matériel (Rappels): Degrés de liberté d’un système matériel. Cas particulier du solide. Champ de vitesse dans un solide. Notion de torseur. Cinématique de contact entre solides. Vecteur vitesse de rotation et angles d’Euler. Cinématique de contact entre solides: Glissement, roulement, pivotement. Dynamique des systèmes matériels Lois de masse, centre d’inertie, quantité de mouvement d’un système matériel et lois de Newton. Moment cinétique d’un système matériel et théorème du moment cinétique. Equilibre des systèmes matériels. Les théorèmes généraux: Moment angulaire (ou cinétique). Théorème du moment cinétique. Moment cinétique d’un système de particules (Théorème de Kœnig). Forces centrales. Conservation de la quantité de mouvement. Chocs et collisions. Théorème du moment cinétique pour un solide assujetti à tourner autour d’un axe fixe: Notion de moment d’inertie. Gravitation: Force de gravitation. Mouvement dans un champ de gravitation d’un astre- Satellites artificiels. Vitesse de libération de l’attraction terrestre. Oscillateurs harmoniques (à un degré de liberté): Oscillations libres non amorties, aspect énergétique. Aperçu sur les oscillations forcées (excitation harmonique), régimes transitoire et stationnaire, résonance. Gravitation: Force de gravitation. Mouvement dans un champ de gravitation d’un astre- Satellites artificiels. Vitesse de libération de l’attraction terrestre. Oscillateurs harmoniques (à un degré de liberté): Oscillations libres non amorties, aspect énergétique. Aperçu sur les oscillations forcées (excitation harmonique), régimes transitoire et stationnaire, résonance. Dynamique du solide : Equations générales, mouvement plan: Equation, moment d’inertie, quantités dynamiques, exemples. Mouvement dans l’espace, matrice d’inertie, quantités dynamiques, toupies et mouvements gyroscopiques, projectiles, contact entre solides, frottement. Chocs et percussion. Lois fondamentales, corps inélastiques, parfaitement élastiques. Coefficient de restitution. Chocs avec frottement, chocs tangentiels.
Compétences visées : L’étudiant doit être capable d’étudier le mouvement d’un corps solide et de déterminer les paramètres y afférant.
Mots clés : moment d’inertie, moment cinétique, torseur, angles d’Euler, lois de Newton.
PHY 204 : THERMODYNAMIQUE.
Objectif : Etre capable d’appliquer les principes de bases de la thermodynamique et de réaliser les bilans énergétiques et entropiques de systèmes simples.
Profil : Etudiants du niveau II des filières Physique, Mathématiques.
Contenu :
Thermostatique des fluides. Notions de pression et de température. Premier Principe. Energie interne. Enthalpie. Le modèle du gaz parfait. Propriétés énergétiques des gaz parfaits. Thermodynamique des systèmes ouverts. Deuxième Principe. Entropie. Machines thermiques. Etudes des changements de phase solide-liquide-vapeur.
Compétences visées : L’étudiant doit être capable de déterminer les paramètres thermodynamiques d’un système donné.
Mots clés : Principes de la thermodynamique, Energie interne, entropie, enthalpie.
PHY 205 : INTRODUCTION A LA PHYSIQUE QUANTIQUE (4 crédits ; 20h CM ; 30h TD)
Objectif : Permettre à l’étudiant de se familiariser aux concepts, formalisme et méthodes de la physique quantique.
Profil : Etudiants du niveau II des filières Physique, Mathématiques.
Contenu :
1- Aspect corpusculaire du rayonnement.- Rappels des caractéristiques ondulatoires du rayonnement.- Insuffisances de la théorie ondulatoire- Corps noir- Effet photoélectrique- Effet Compton. Expérience de Franck-Hertz.
2- Aspect ondulatoire de la matière. -Démonstration expérimentale des ondes de matière- Diffraction des électrons lents: Expérience de Davisson et Germer- Diffraction des électrons rapides: Expériences de Thomson- Spectre des niveaux d’énergie- Relations de Louis de Broglie- Equation de Schrödinger.
3- Application: Etudes de quelques systèmes quantiques simples- Action de discontinuité de potentiel sur le mouvement des particules- Barrière de potentiel: Effet tunnel- Puits de potentiel- Oscillateur harmonique simple.
4- Moments cinétiques des particules. Quelques propriétés mathématiques des opérateurs-Observation physique et opérateur associé à une grandeur- Opérateurs associés au moment cinétique d’un point matériel- Détermination des états stationnaires du moment cinétique-Moment cinétique de spin.
5- Structure atomique. Etude quantique du moment d’un électron placé dans un potentiel central- Equation de Schrödinger en coordonnées sphériques- Séparation de variables d’Espace et définition d’ une observation maximale- Etude quantique des atomes: Atome d’hydrogène- Atome possédant plusieurs électrons.
Compétences visées : L’étudiant doit maîtriser les évènements précurseurs de la théorie quantique.
Mots clés : Aspect ondulatoire, Aspect corpusculaire.
PHY 206 : RELATIVITE ET ELECTRODYNAMIQUE (4 crédits ; 20h CM ; 30h TD).
Objectif : Etude des aspects relativistes des phénomènes et l’électrodynamique des particules.
Profil : Etudiants du niveau II des filières Physique, Mathématiques et Chimie.
Contenu :
Relativité : Référentiels galiléens. Principe de la relativité, notion d’événement, transformation spéciale de Lorentz, cinématique et dynamique relativistes, collisions élastiques et inélastiques de particules, Formalisme covariant
Electrodynamique : Loi de Faraday, Inductance, Equations de Maxwell, Courant de Déplacement, Potentiels électromagnétiques, Transformations de jauge, Couplage minimal, Equation du mouvement pour les potentiels, Energie du champ électromagnétique, Ondes Electromagnétiques, Equation d’Onde et Solution de d’Alembert, Ondes monochromatiques, Densité et flux d’énergie, Rayonnement dipolaire, Formule de Larmor, Théorème d’Helmholtz.
Formulation relativiste de l’électrodynamique : Quadri-vecteur du potentiel électromagnétique, Tenseur électromagnétique, Invariants du champ, Electrodynamique des particules, Champ d’une charge ponctuelle en mouvement uniforme, Rayonnement d’une charge accélérée.
Compétences visées : L’étudiant doit être capable d’étudier les aspects relativistes et de déterminer les paramètres électrodynamiques d’un système donné.
Mots clés : Transformations de Lorentz, quadrivecteurs, invariance, action des champs.
PHY 210 : TRAVAUX PRATIQUES DE PHYSIQUE (4 crédits, 120h TP).
Objectif : Donner aux étudiants les bases nécessaires pour la réalisation pratique des éléments théoriques des cours magistraux et travaux dirigés.
Profil : Etudiants du niveau II des filières Physique et Chimie.
Contenu :
Les manipulations proposées à l’étudiant relèvent des domaines de la physique suivants : Mécanique du solide, électricité, physique quantique, thermodynamique, électronique, magnétostatique, radioactivité … Par ailleurs, l’étudiant obtient les connaissances générales sur les mesures de sécurité et les principes de base d’exploitation des outils électriques et électromécaniques utilisés dans l’expérimentation.
Compétences visées : L’étudiant doit être capable de réaliser n’importe quel montage électrique et d’étudier sa réponse. Il doit pouvoir déterminer expérimentalement les paramètres quantiques d’un système, l’étude cinétique des systèmes mécaniques simples.
Mots clés : incertitudes, étude cinétique, analyse graphique, régression linéaire
MAT 207 : COMPLEMENTS D’ ANALYSE POUR LES SCIENCES PHYSIQUES
( 5 crédits ) ( CM = 30 H ; TD = 30 H )
Objectifs :
Profil : Enseignement destiné aux Etudiants de Physique et de Chimie
Contenu :
1- Séries Numériques et Séries de Fonctions :
– Séries entières, Critères de convergence, Développement d’une fonction en série entière, Fonctions définies par des séries, Séries de Fourier, Fonctions orthogonales.
2- Systèmes Différentiels Linéaires :
– Systèmes différentiels linéaires à coefficients constants, Résolution par exponentielles de matrices.
3- Equations aux Dérivées partielles linéaires à coefficients constants :
– Equation de la chaleur, Equation des cordes vibrantes, Equation de Laplace.
4- Fonction d’une Variable Complexe :
– Fonctions holomorphes, Théorême de Cauchy, Pôles et résidus, Applications au Calcul intégral.
Compétences visées
Mots clés
MAT 208 : ALGEBRE LINEAIRE POUR LES SCIENCES PHYSIQUES( 5 crédits )
( CM = 30 H ; TD = 30 H )
Objectifs :
Profil : Enseignement destiné aux Etudiants de Physique et de Chimie
Contenu :
- Réduction des endomorphismes : Sommes directes de sous-espaces vectoriels, Polynômes caractéristiques, Valeurs propres, Triangularisation, Diagonalisation, Applications aux systèmes différentiels.
- Espaces euclidiens et hermitiens : Espaces euclidiens réels et complexes, Bases orthogonales, Dualité dans les espaces euclidiens : Adjoint d’un endomorphisme, Matrice associée, Diagonalisation d’une matrice symétrique au moyen d’une matrice orthogonale,
Diagonalisation d’une matrice hermitienne au moyen d’une matrice unitaire.
- Espaces de Hilbert : Vecteurs et opérateurs dans les espaces de Hilbert, Projections orthogonales, Bases hilbertiennes, Espaces L2, Valeurs propres d’un opérateur, Spectres, Observables, Représentation par des matrices, Fonction d’onde, Produit tensoriel d’espaces de Hilbert.
Compétences visées :
Mots clés : endomorphisme, polynômes, matrice
MAT 212 : PROBABILITES ET STATISTIQUES POUR LES SCIENCES
PHYSIQUES ( 5 crédits ) ( CM = 30 H; TD = 30 H )
Objectifs : Donner et adapter les notions de base de probabilité et statistique en vue de leur application en sciences physiques.
Profil : Enseignement destiné aux Etudiants de Physique et de Chimie
Contenu :
A.) Probabilités :
- Probabilités : Rappels et compléments d’analyse combinatoire ; Evénements, Probabilités composées, conditionnelles, totales.
- Variables aléatoires : Variables aléatoires discrètes et continues, variables aléatoires à 2 dimensions ; Corrélations et régressions linéaires, Théorème de Tchebycheff.
- Distributions : Distribution binomiale, Distribution de Bernoulli, Distribution de Poisson , Distribution normale.
- Lois remarquables : Lois remarquables et fortes des grands nombres, Théorème de la limite centrale, Application aux distributions de Bernoulli, Binomiale et de Poisson.
B.) Statistiques
.-Définition : statistique, fréquence, effectif, série, fonction de répartition
.Représentations graphiques : diagrammes, polygones, histogrammes
. Paramètres de position : mode, médiane, moyenne ;
. Paramètres de dispersion : quartiles, écarts, variance, moments :
. Statistiques multiples : statistique double ; série statistique double
.Régression linéaire ;
.Ajustements : puissance et exponentielle
.Régression multilinéaire
.Variable aléatoire continue.
Compétences visées : Aptitudeà déterminer les probabilités d’événements liés ou indépendants définies par les lois usuelles et comprendre l’évolution d’un phénomène à partir des graphiques dressées grâce aux données statistiques collectées sur ce phénomène.
. Mots clés : probabilités ; variable aléatoire, lois ; statistique ; paramètres, position, dispersion, régression ; ajustements.
CHM 201 : CHIMIE ORGANIQUE GENERALE ET ELEMENTS DE SPECTROSCOPIE, 5 crédits (CM=40H; TD=15H)
Objectif : Rappeler aux étudiants la constitution et la géométrie des molécules ; introduire la spectroscopie comme une des méthodes importantes d’étude des molécules, notamment sur le plan énergétique.
Profil : Enseignement destiné aux étudiants de Chimie et dans une moindre mesure de Biochimie.
Contenu : Structure moléculaire – Stéréochimie – Effets électroniques – intermédiaires réactionnels – profils énergétique – spectroscopie.
Mots clés : Stéréochimie ; Effets électroniques ; spectroscopie.
CHM 203 : CHIMIE INORGANIQUE GENERALE, 5 crédits (CM=40H; TD=15H)
Objectif : Permettre aux étudiants de connaître la nature et les caractéristiques physico-chimiques essentielles des éléments chimiques les plus courants dans la nature.
Profil : Enseignement destiné aux étudiants de Chimie, de Physique Chimie et de Physique.
Contenu :
Chimie Structurale ; Les réseaux métalliques : empilements compacts ; structure des alliages. Les réseaux ioniques, (potentiel d’ionisation, affinité électronique, énergie réticulaire, cycle de Born Haber). Coordination. Classification des structures. Réseaux moléculaires : moment dipolaire ; Etude des éléments du tableau périodique ; Propriétés physiques et chimiques (électronégativité, affinité électronique, caractère métallique, règle de Fajans, pouvoir polarisant, rayons atomique et ionique, concept des forces des acides et des bases) ; Equilibres de phases et notions générales ; Règles des phases ; diagrammes de phases, calcul des proportions de phases, règle des moments chimiques.
Compétences visées : L’étudiant à l’issue de cet enseignement doit être capable de prédire les propriétés physiques et chimiques des éléments en relation avec sa place dans le tableau périodique.
Mots clés : réseaux métalliques ; alliages ; Coordination ; pouvoir polarisant ; diagrammes de phases.
CHM 210 : TRAVAUX PRATIQUES DE CHIMIE INORGANIQUE 4 crédits (TP=120H)
Objectif : Enseignement pratique se rapportant aux UE CHM 203 et CHM 204.
Profil : Enseignement destiné aux étudiants de Chimie, de Physique Chimie et de Physique.
Contenu :
Analyse quantitative – Dosages complexométriques – Détermination de la dureté de l’eau. Dosages en retour – Dosages d’oxydoréduction. Méthodes d’étalonnage des solutions.
Analyse qualitative – Elle porte sur la caractérisation des ions en solution aqueuse -Les anions: Cl–; NO3–; CO32-; SO42- ; Les cations du groupe O; Na+; K+; NH4+; Les cations du groupe I – Les cations du groupe IIA – Les cations du groupe IIB. – Les cations du groupe IIIA – Les cations du groupe IIB – Les cations du groupe IV.
Mots clés : complexiométrie ; dureté ; étalonnage ; recherche d’ions.
CHM 220 : TRAVAUX PRATIQUES DE CHIMIE ORGANIQUE I, 4 crédits (TP = 120H )
Objectif : Enseignement pratique se rapportant aux UE CHM 201 et CHM 202.
Profil : Enseignement destiné aux étudiants de Chimie, de Biochimie et de Physique.
Contenu :
Préparations – d’un alcène à partir d’un alcool – d’un organomagnésien – d’un alcool tertiaire par réaction d’un organomagnésien avec un cétone – d’un dérivé halogéné – d’un éther à partir d’un phénol et d’un dérivé halogéné – d’un cétone par oxydation d’un alcool – d’une amide par acylation d’une amine – d’un composé azo – d’un dérivé nitré – d’un ester par action d’un phénol sur un anhydre d’acide (aspirine).
Etude des propriétés des composés préparés – chromatographie – Modèles moléculaires.
Mots clés : organomagnésien ; dérivés halogénés ; cétones ; alcools ; dérivés nitrés.
INF 205 : PROGRAMMATION EN LANGUAGES SCIENTIFIQUES (3 crédits ; 10h CM ; 15h TD ; 20h TP).
Objectif : Maîtrise des langages de programmation usuel et l’algorithmique.
Profil : Etudiants du niveau II des filières Physique et Chimie.
Contenu :
Concept de langage de programmation – Quelques langages (Fortran, C, Matlab) et leur spécificité – Quelques modèles de programme (calculs exacts, calculs approchés, calculs sur des données de très grandes tailles, calculs faisant intervenir des bibliothèques externes).
Compétences visées : L’étudiant doit être capable d’écrire ou d’analyser un programme écrit en langage scientifique avancé.
Mots clés : Fortran, C, Mathlab.
ENG 205: ENGLISH FOR PHYSICAL SCIENCE II (3 crédits TD- 15H, TP 30H)
Objectives: The general objectives of teaching English for academic or specific purposes are for functional and communicative competence both oral and written.
Content:
1 – Revision of future tenses (all forms)
2 – Teaching of comprehension. Comprehension passages are chosen from scientific texts according to the student’ series and the language aspects to be taught depend on the passage chosen.
3 – How to write a composition
FRA 205 : Français pour les sciences PHYSIQUES II (3 crédits TD- 15H, TP 30H)
Objectifs : Acquisition des compétences communicationnelles tant au niveau de l’oral qu’au niveau de la production.
Contenu :
1 – Révision du temps : passé simple, futur (toutes les formes)
2 – Les fonctions grammaticales
3 – L’emploi des pronoms « en » et « y » et d’autres
4 – Accords en langue française
5 – Comment faire une rédaction
6 – Compréhension des passages choisis des textes scientifiques (passages choisis d’après la filière des étudiants et les aspects de la langue enseignés dépendent des passages choisis).
PHY 301 : VIBRATIONS ET PHENOMENES DE PROPAGATION (6 crédits ; 40h CM ; 30h TD).
Objectif : Permettre aux étudiants d’établir les équations du mouvement des systèmes à un ou plusieurs degrés de liberté.
Profil : Etudiants du niveau III de la filière Physique.
Contenu :
Notions sur la théorie de la réponse linéaire. Oscillations linéaires à un degré de liberté. Oscillateurs linéaires libres. Réponse d’un oscillateur linéaire à une excitation. Oscillateurs libres couplés. Oscillateurs non linéaires. Impédance. Généralités sur les équations de propagation d’ondes. Ondes dans les solides. Ondes dans les fluides. Ondes électromagnétiques. Ondes dans les plasmas
Compétences visées : L’étudiant doit être capable d’étudier tout système oscillant.
Mots clés : Oscillateur linéaire, Oscillateur non linéaire.
PHY 302 : VIBRATIONS LUMINEUSES ET OPTIQUE COHERENTE (6 crédits ; 40h CM ; 30h TD).
Objectif : Connaître les bases physiques de la propagation de la lumière dans le vide et dans les milieux matériels. Appliquer ces bases aux problèmes de réfraction, diffraction et d’interférence des ondes lumineuses.
Profil : Etudiants du niveau III de la filière Physique.
Contenu :
Compléments sur les équations de Maxwell.
Définition des ondes scalaires planes monochromatiques. Solutions à l’équation d’onde sous forme plane ou sphérique. Ondes vectorielles, condition de transversalité; polarisation. Réflexion et transmission d’une onde plane. Réflexion multiple, couches anti-reflet.
Eléments de la théorie de diffraction.
Principe de Huygens- Fresnel. Intégrale de Kirchhoff, approximation scalaire. Diffraction de Fresnel; diffraction à l’infini : Fraunhofer. Théorème de Babinet, réseaux de fentes identiques. Réseaux de diffraction plans. Analyse de Fourier avec application à la théorie d’Abbe sur la formation de l’image dans le microscope.
Eléments de la théorie des interférences.
Interférence à deux ondes: division de front. Interférence à deux ondes: division d’amplitude. Interférence à ondes multiples
Questions diverses.
Ondes planes dans un milieu anisotrope, réfraction double. Application de la théorie atomique de Lorentz à la détermination de l’indice de réfraction.
Compétences visées : L’étudiant doit maitriser les phénomènes de diffraction, d’interférences et leurs diverses applications.
Mots clés : Diffraction, interférence.
PHY 303 : PHYSIQUE ATOMIQUE ET NUCLEAIRE (6 crédits ; 40h CM ; 30h TD).
Objectif : Ce cours vise d’une part à faire découvrir aux étudiants le nécessaire lien entre le formalisme apparemment trop théorique de la physique quantique et les résultats expérimentaux ; et d’autre part à introduire la physique nucléaire. L’étudiant qui l’aborde doit avoir quelques connaissances en physique quantique, en mécanique analytique, et des notions sur la résolution des équations aux dérivées partielles.
Profil : Etudiants du niveau III de la filière Physique.
Contenu :
Introduction générale : Historique ; définition et problème fondamental ; méthodes d’étude. Rappel des expériences fondamentales. Introduction à la théorie quantique de l’atome : oscillateur de Planck ; modèle de Bohr ; théorie quantique de Schrödinger ; équation et fonction d’onde ; états liés.
Application de la théorie quantique à l’étude des atomes : oscillateur harmonique ; rotateur plan ; spectres des hydrogénoïdes ; méthode variationnelle, méthode des perturbations stationnaires ; atome d’hélium. Moments cinétique et magnétique : effet Zeeman ; expérience de Stern-Gerlach , recensement des niveaux d’énergie et règles de sélection ; structure fine et hyperfine ; spectre de vibration et de rotation des molécules diatomiques. Atomes multiélectroniques : tableau périodique, excitations X ; excitations optiques ; laser. Le noyau atomique : phénoménologie du noyau ; ordres de grandeur des énergies dans le noyau ; modèles nucléaires ; instabilité des noyaux atomiques ; radioactivité ; réactions nucléaires. Eléments d’astrophysique nucléaire.
Compétences visées : L’étudiant doit maitriser les expériences fondamentales de la physique atomique et nucléaire.
Mots clés : Atome, noyau, structure fine, structure hyperfine
PHY 304 : PROPRIETES DE LA MATIERE (6 crédits ; 40h CM ; 30h TD).
Objectifs : Cet enseignement porte sur l’étude de l’organisation atomique de la matière, et de son comportement lorsqu’elle est soumise à l’action des facteurs extérieurs qui peuvent être électriques, magnétiques ou mécaniques.
Profil : Etudiants du niveau III de la filière Physique.
Contenu :
Symétrie cristalline. Notions de radiocristallographie. Les milieux diélectriques. Propriétés magnétiques des solides. Introduction a la supraconductivité. Introduction a l’usage des tenseurs. Propriétés élastiques des cristaux.
Compétences visées : L’étudiant doit être capable d’étudier la structure de la matière.
Mots clés : Réseau cristallin, diélectrique,
PHY 305 : INTRODUCTION A LA MECANIQUE QUANTIQUE (6 crédits ; 40h CM ; 30h TD).
Objectifs : Faire connaissance des outils de la mécanique quantique et leurs différentes applications.
Profil : Etudiants du niveau III de la filière Physique.
Contenu :
Source de la mécanique quantique : Phénomènes quantiques, fonction d’onde et interprétations physiques, particule dans un état stationnaire.
Opérateurs linéaires : Types d’opérateurs linéaires, vecteurs et valeurs propres, matrice d’un opérateur, Espace de Hilbert.
Formalisme de la mécanique quantique : Réalisations des fonctions d’ondes, espace des états quantiques, postulats de la mécanique quantique, propriétés des observables,
Oscillateur harmonique : Approximation harmonique, niveaux d’énergie, opérateurs création et annihilation, vecteurs d’états, fonction d’onde, système de deux particules en interaction.
Eléments de la théorie des groupes : Définition et propriétés des groupes, représentation d’un groupe, représentation en mécanique quantique, groupes SO(2) et SO(3).
Moment cinétique : moment cinétique orbital, opérateur moment cinétique, fonction propres du moment cinétique orbital, rotateur rigide, composition des moments cinétiques.
Atome d’hydrogène : Historique, champ central symétrique, étude en coordonnées sphériques.
Méthode d’approximation : Théorie des perturbations indépendantes du temps. la méthode des variations, théorème du Viriel, l’approximation de Born-Oppenheimer la méthode LCAO. La méthode WKB.
Compétences visées : L’étudiant doit être capable de déterminer les paramètres d’un système donné en utilisant le formalisme de la mécanique quantique.
Mots clés : Opérateurs linéaires, incertitudes, réalisations, oscillateur, approximations.
PHY 306 : THERMODYNAMIQUE STATISTIQUE (6 crédits ; 40h CM ; 30h TD)
Objectifs : L’objectif est de compléter les connaissances en thermodynamique et de donner les bases de la physique statistique.
Profil : Etudiants du niveau III de la filière Physique.
Contenu :
I- Rappels de thermodynamique macroscopique.
Equation des gaz réels. Troisième Principe. Machines thermiques. Fonctions d’états et application. Changements de phase du premier et du second ordre.
II- Thermodynamique Statistique.
Eléments de mécanique analytique. Rappel de mécanique quantique. Evolution et probabilité.
Statistique de Maxwell-Boltzmann, Fermi-Dirac et Bose-Einstein. Equipartition de l’énergie. Entropie et nombre de complexions.
Statistiques quantiques. Applications des statistiques.
Notions sur les phénomènes de transport. Viscosité. Conductivité thermique. Diffusion en phase gazeuse.
Compétences visées : L’étudiant doit être capable de déterminer les paramètres thermodynamiques statistiques d’un système donné.
Mots clés : Statistique de Maxwell-Boltzmann, Fermi-Dirac et Bose-Einstein.
PHY 307 : MECANIQUE DES FLUIDES (4 crédits ; 20h CM ; 30h TD).
Objectif : Fournir à l’étudiant des connaissances complètes sur la statique des fluides compressibles et incompressibles, et sur les écoulements de fluides non visqueux incompressibles. Le cours se prolonge sur des notions introductives concernant la dynamique des fluides visqueux et la dynamique du tourbillon.
Profil : Etudiants du niveau III de la filière Physique.
Contenu :
Définition du fluide. Axiomes du milieu continu. Fluide parfait – fluide visqueux. Statique des fluides. Cinématique des fluides. Forces appliquées à un fluide. Dynamique des fluides non visqueux. Mouvement tourbillonnaire. Etude de quelques écoulements plans à l’aide des fonctions analytiques.
Compétences visées : les paramètres statiques et dynamiques d’un système fluide.
Mots clés : Statique des fluides, dynamique des fluides.
PHY 308 : ELECTRONIQUE ANALOGIQUE (3 crédits ; 15h CM ; 30 TD).
Objectif : Approfondir les connaissances sur les différents composants électroniques et leur utilisation possible.
Profil : Etudiants du niveau III de la filière Physique.
Contenu :
Semi-conducteur (type n, type p), notion de dopage. Jonction pn : diode et application (phénomène de diffusion, redressement simple alternance, double alternance, écréteur-ébaseur, stabilisation par la diode Zener). Transistor bipolaire : l’effet transistor, paramètres, régime statique, polarisation, régime dynamique, équations et schémas équivalents petits signaux, différents montages (EC, BC, CC) et l’étude de l’amplification (gains, impédance, fréquence de coupure), représentation de Bode. Transistors à effet de champ: JFET, MOSFET. Amplificateur opérationnel et applications : étude des oscillateurs sinusoïdaux. Etude des oscillateurs non sinusoïdaux : multivibrateurs. Contre – réaction sous ses différentes formes, l’amplificateur différentiel.
Compétences visées : L’étudiant doit être capable de déterminer la réponse d’un composant électronique.
Mots clés : semi-conducteurs, transistors, amplificateurs opérationnels.
PHY 309 : BASES DES METHODES NUMERIQUES (4 crédits ; 20h CM ; 15TD ; 30h TP).
Objectif : Maîtrise des fondements du traitement numérique des problèmes scientifiques.
Profil : Etudiants du niveau III de la filière Physique.
Contenu :
Méthodologie de traitement numérique des problèmes scientifiques. Eléments de programmation structurée et révision sur les langages évolués (Fortran, C, Matlab). Interpolation (Lagrange, Hermite) et approximation des fonctions (moindres carrés). Traitement numérique des données expérimentales de la physique. Intégration (formules de Newton-Côtes, de gauss) et dérivation numérique : calcul numérique des centres et moments d’inertie des structures mécaniques complexes. Intégration et dérivation des grandeurs physiques expérimentales (accélération, vitesse, trajectoires, chaleur spécifique, chaleur absorbée, période des mouvements périodiques complexes, etc …). Résolution numérique des équations différentielles ordinaires (equations différentielles en Physique, Méthodes élémentaires, Runge-Kutta, Adams-bashforth et de prédicteur-correcteur, différences finies, méthodes de tir). Applications à la résolution des problèmes différentiels en mécanique et en physique (dynamique, vibrations, mouvement des potres, écoulement des fluides, électrostatique, magnétostatique, physique atomique et nucléaire). Résolution numérique des systèmes algébriques linéaires et non linéaires (calcul matriciel, méthode de Gauss, méthodes itératives, méthodes de Newton et de Bairstow, etc …) Recherche des modes normaux et des amplitudes de vibrations dans les systèmes à plusieurs degrés de liberté. Recherche de contraintes et des axes principaux en élasticité et en physique du solide.
Compétences visées : L’étudiant doit maîtriser les différentes méthodes numériques et être capable de les appliquer dans un système donné.
Mots clés : Runge-Kutta, Adams-bashforth, différences finies, méthodes de tir.
PHY 310 : TRAVAUX PRATIQUES DE PHYSIQUE (4 crédits ; 120h TP).
Objectif : Donner aux étudiants les bases nécessaires pour la réalisation pratique des éléments théoriques des cours magistraux et travaux dirigés.
Profil : Etudiants du niveau III de la filière Physique.
Contenu :
Les manipulations proposées à l’étudiant relèvent des domaines de la physique suivants : Mécanique ondulatoire, électronique, physique quantique, thermodynamique physique atomique et nucléaire … Par ailleurs, l’étudiant obtient les connaissances générales sur les mesures de sécurité et les principes de base d’exploitation des outils électriques et électromécaniques utilisés dans l’expérimentation.
Compétences visées : L’étudiant doit être capable de réaliser n’importe quel montage électronique et d’étudier sa réponse. Il doit pouvoir déterminer expérimentalement les caractéristiques atomiques.
Mots clés : incertitudes, analyse graphique, régression linéaire, traitement des données.
PHY 311 : TECHNIQUES MATHEMATIQUES POUR LA PHYSIQUE (4 crédits ; 30h CM ; 15h TD).
Objectif : Donner à l’étudiant les bases mathématiques nécessaires pour la résolution des problèmes physique.
Contenu : Intégrales simple, doubles et triples. Séries de Fourier. Transformation intégrales. Equations différentielles ordinaires du premier ordre. Equations différentielles ordinaires d’ordre supérieur. Solution en séries des Equations différentielles ordinaires : équation de Legendre, équation de Bessel. Méthode des fonctions propres pour les équations différentielles : équation de Sturm-Liouville, fonction de Green.
Compétences visées : L’étudiant doit être capable de résoudre les équations spécifique de la physique.
Mots clés : Intégrales, séries, équation différentielles
PHY 312 : ELECTRONIQUE NUMERIQUE (3 crédits ; 15h CM ; 30h TD).
Objectif : Donner à l’étudiant les bases de l’électronique numérique
Profil : Etudiants du niveau III de la filière Physique.
Contenu :
Structure générale d’une chaîne de traitement numérique. Conversions N-A et A-N. Echantillonnage. Transformation de Fourier discrète – FFT. Filtrage numérique. Analyse des filtres numériques – Transformée en Z. Synthèse des filtres numériques.
Compétences visées : L’étudiant doit être capable d’analyser et synthétiser une chaîne de traitement numérique.
Mots clés : logique combinatoire, convertisseurs, filtres.
PHY 314 : ELECTROTECHNIQUE (3 crédits ; 15h CM ; 30h TD).
Objectif : Donner à l’étudiant les connaissances de base en électrotechnique.
Profil : Etudiants du niveau III de la filière Physique.
Contenu :
- Composants :
Diode sémi-conductrice – Jonction PN – Phénomène de diffusion. Envisager le régime d’avalanche sur la diode Zener. Introduction du thyristor. Le transistor bipolaire – L’effet transistor – Paramètres, équations et schémas équivalents petits signaux. Aborder les hautes fréquences avec la fréquence de coupure et le schéma de Giacoletto. Les transistors à effet de champ: JFET, MOSFET équations fondamentales, paramètres et schémas équivalents petits signaux.
- Fonctions électroniques :
Redressement, simple et double alternance, filtrage, stabilisation. Détection et démodulation. L’amplification de tension, de courant, de puissance, l’adaptation – Caractéristiques des amplifications: gain, impédance d’entrée, de sortie, bande passante, classes d’amplification. Contre-réaction sous ses différentes formes – Introduction: l’amplificateur différentiel.
- Etudes des oscillateurs sinusoïdaux :
Différents types d’oscillations et leurs équations.
- Traitement de l’énergie électrique :
Les circuits magnétiques – Problème de couplage – Systèmes monophasés – Transformateurs mono et triphasés – Notions sur les transport de l’énergie électrique – Composants et fonctions commandés – Onduleurs – Hacheurs – Gradateurs
- Conversions électromagnétiques :
Champs magnétiques tournants – machines synchrone et asynchrone – Pertes, échauffement, rendement. Les composants. Etude de la jonction PN polarisée ou non – Mise en évidence du régime d’avalanche – Cas de diode Zener, thyristor – Transistor bipolaire : Paramètres, équations, schémas équivalents – Régime haute fréquence; Schéma de Giacoletto – Fréquence de coupure – Physique du transistor à effet de champ (JFET), équations fondamentales, schéma équivalent : Fonction de redressement – Filtrage – Stabilisation ; Fonctions détections et démodulations ; Les amplificateurs à transistor bipolaire et à JFET: Montages fondamentaux, contre-réction sous se différents aspects – Calcul du gain, des impédances d’entrée et de sortie – Bande passante ; Les oscillateurs sinusoïdaux: Différents types d’oscillateurs et leurs équations ; Introduction à l’amplificateur différentiel.
Compétences visées : L’étudiant doit maîtriser le traitement de l’énergie électrique et les conversions électromagnétiques.
Mots clés : circuit magnétique, transformateurs, oscillateurs, filtres.
PHY 316 : AUTOMATIQUE (3 crédits ; 15h CM ; 30h TD).
Objectif : Analyser et synthétiser les circuits automatiques.
Profil : Etudiants du niveau III de la filière Physique.
Contenu :
Systèmes de numération et codes : binaire, octal, hexadécimal, décimal, Gray, XS3, 7 segmentés, BCDN, 8421. Algèbre de Boole et portes. Représentation de Karnaugh. Logique combinatoire. Logique séquentielle: RS, RSH, D, JK. Application des bascules : compteurs, registres. Convertisseurs analogique – numérique, numérique – analogique.
Compétences visées : L’étudiant doit être capable d’analyser et synthétiser les circuits automatiques.
Mots clés : logique combinatoire, bascules, convertisseurs.
PHY 318 : ELEMENTS DE GEOPHYSIQUE (3 crédits ; 15h CM ; 30h TD).
Objectif : Donner à l’étudiant les bases nécessaires de la géophysique.
Profil:Etudiants du niveau III de la filière Physique.
Contenu : Initiation à la géophysique, concept géophysique, méthodes géo-électriques, éléments de gravité et magnétisme
Compétences visées : L’étudiant doit être capable d’utiliser les méthodes géophysiques.
Mots clés : Géo-électricité, gravité, magnétisme.
PHY 322 : ELEMENTS DE BIOPHYSIQUE (3 crédits ; 15h CM ; 30h TD).
Objectif : L’objectif poursuivi par ce cours est de donner à l’étudiant un aperçu des différents domaines de la biophysique.
Contenu :
But et méthodes de la biophysique. Fondement chimique de la biophysique. La Biophysique moléculaire : Introduction aux macromolécules, Diffraction des rayons X, RMN et microscopie à force atomique, Barrière d’énergie et cinétique enzymatique, Mécanisme d’action des enzymes. La Biophysique cellulaire : Éléments de thermodynamique, Structure et diffusion membranaire, Excitabilité membranaire.
Compétences visées : l’étudiant devra être en mesure de reconnaître les différents secteurs de la biophysique et de situer le travail des biophysiciens actuels par rapport à l’évolution qu’a connue la biophysique jusqu’à maintenant.
Mots clés : Biophysique, diffraction, diffusion, enzymes.
PHY 324 : ELEMENTS DE PHYSIQUE DE L’ATMOSPHERE (3 crédits ; 15h CM ; 30h TD).
Objectif : Donner des notions de base aux étudiants de licence pouvant les amener à s’intéresser aux grands mouvements de l’atmosphère et aux déplacements des masses d’air qui régissent le temps et le climat.
Profil:Etudiants du niveau III de la filière Physique.
Contenu :
Modélisation de l’atmosphère: Equation d’état – Température virtuelle – Transformation adiabatique – Température potentielle – Changement de phase de l’eau – Chaleur latente – Equilibre hydrostatique – Modèle barotrope – Notions de stabilité hydrostatique – Structure verticale de l’atmosphère – Couche limite planétaire.
Généralités sur la turbulence: Notion de fonction aléatoire Hypothèse ergodique – Définition et aspects généraux de la turbulence – Equation du mouvement – Contrainte de Reynolds – Equation de la conservation d’une quantité scalaire transférable – Equation d’énergie.
Conditions d’apparition de la turbulence au voisinage d’une paroi: Influence de la stratification thermique de l’air – Influence du nombre de Reynolds et de rugosité de la paroi.
Transfert turbulents: Théorie du parcours de mélande – Généralisation de la loi logarithmique à un écoulement stratifié (loi log-linéaire) – Théorie de monin et Obuklov – Application de la théorie de Monin et Obuklov – Résultats récents – Transfert vertical de chaleur sensible – Transfert vertical de l’humidité.
Compétences visées : L’étudiant doit être capable de comprendre, apprécier et interpréter les phénomènes météorologiques.
Mots clés : atmosphère, instabilité, turbulence.
PHY 326 : PHYSIQUE DE L’ENERGIE ET DE L’ENVIRONNEMENT (3 crédits ; 15h CM ; 30h TD).
Objectif : Donner aux étudiants les premières notions des phénomènes de transport d’énergie et de matière
Profil : Cours destiné aux étudiants de Physique et dans une certaine mesure aux étudiants Sciences de la Terre intéressés par la pollution atmosphérique et le changement global.
Contenu :
Energie et puissance – Modèles de consommation de l’énergie – Lois thermodynamiques de l’énergie et de l’entropie – Introduction aux transferts thermiques par conduction, convection et rayonnement – Impact des énergies fossiles sur l’environnement : la pollution urbaine ; les gaz à effet de serre – Electricité et magnétisme – Rayonnement du corps noir – Introduction au changement climatique global – Impact du rayonnement électromagnétique des lignes de transmission sur la santé – La radioactivité – Impact des radiations nucléaires sur la santé – Protection de l’environnement des centrales électriques – Introduction aux énergies renouvelables.
Compétences visées : Les étudiants vont acquérir des notions concernant la physique du transport de la chaleur et de la matière intervenant dans les systèmes énergétiques ; cet enseignement explique également aux étudiants comment la production et l’utilisation de l’énergie produisent des gaz à effet de serre et autres polluants qui impactent sur l’environnement.
Mots-clés : Physique, Transport de Chaleur, Transport de Matière, Energie, Environnement
PHY 328 : RESISTANCE DES MATERIAUX (3 crédits ; 15h CM ; 30h TD).
Objectif : Ce cours vise à permettre aux étudiants de disposer d’outils intellectuels peu compliqués et fiables pour l’étude spécifique du comportement des systèmes, ce qui leur permet de bien assimiler leur formation ultérieure en élasticité.
Profil : Etudiants du niveau III des filières Physique
Contenu :
Rappels : Moment statique d’une aire plane, centre de gravité d’une aire plane, moment d’inertie, rayon de gyration, produit d’inertie d’une aire plane.
Distribution des contraintes autour d’un point : Définitions, principe d’équivalence, système plan de contraintes.
Propriétés mécaniques des matériaux : Résultats expérimentaux, courbe intrinsèque, coefficient de sécurité.
Théorie de l’élasticité : Déplacement et déformation, élasticité linéaire, relation contraintes-déformations, condition d’équilibre, élasticité plane en coordonnées cartésiennes et en coordonnées polaires.
Généralités sur les poutres : Définition, éléments de réduction du système des forces extérieures, hypothèses fondamentales de la théorie de poutres, caractéristiques géométrique des poutres.
Détermination des contraintes et des déformations élémentaires : Compression et traction, flexion pure, flexion déviée, flexion composée, effort tranchant, moment de torsion, formules de Bresse, théorie du potentiel interne.
Poutres droites isostatiques : Poutres sur appuis simples, consoles, cantilever.
Système indéformable sur appuis élastiques : Définition, méthode de calcul
Poutres droites hyperstatiques à une travée : Généralités, poutre droite encastrée à ses deux extrémités, poutre droite encastrée à une extrémité et simplement appuyée à l’autre.
Poutres continues : Définitions, détermination des efforts, ligne d’influence, déformations poutre continue de section constante, poutre sur appui continu élastique.
Arcs : Définitions, arcs à trois articulations, arcs articulés aux naissances, arcs encastrés aux naissances.
Calculs des ossatures : Généralités, méthode des stations, méthode de Hardy Cross.
Systèmes réticulés : Généralités, évaluation des efforts dans les barres, poutre à treillis, déformation d’un système réticulé, poutre à treillis extérieurement hyperstatique
Instabilité élastique : Définitions, évaluation de la force critique, longueur libre de flambement, critères de sécurité.
Compétences visées : L’étudiant doit être à mesure de résoudre des problèmes liés aux corps déformables.
Mots clés : élasticité, contraintes, déformations, flexion.
ENG 305: ENGLISH FOR PHYSICAL SCIENCE III (3 crédits TD- 15H, TP 30H)
Objectives: The general objectives of teaching English for academic or specific purposes are for functional and communicative competence both oral and written.
Content:
1) The use of passive voice (statement and question forms)
2) Reported speech
3) Simple clause analysis – different types
4) How to describe a scientific experiment (tenses and different stages)
5) The teaching of comprehension (Comprehension passages are chosen from scientific texts according to the students’ series and the language aspects to be taught depend on the passage chosen)