2023-2024 / PHYS2022-2

Physique 3 : Ondes et quanta

Durée

20h Th, 10h Pr

Nombre de crédits

 Bachelier en sciences de l'ingénieur, orientation ingénieur civil3 crédits 

Enseignant

Ngoc Duy Nguyen

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue française

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Le cours est divisé en 8 chapitres dont les intitulés sont repris ci-dessous.

  • Chapitre 1 : Optique géométrique
  • Chapitre 2 : Mouvement harmonique
  • Chapitre 3 : Oscillations forcées et couplées
  • Chapitre 4 : Ondes matérielles progressives
  • Chapitre 5 : Ondes stationnaires
  • Chapitre 6 : Ondes électromagnétiques
  • Chapitre 7 : Optique ondulatoire
  • Chapitre 8 : Ondes et quantas

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

Ce cours poursuit un triple objectif :



  • Décrire et expliquer, dans un contexte général, la grande variété de phénomènes ondulatoires rencontrés dans la plupart des disciplines de l'ingénieur

  • Introduire les notions fondamentales (principe de superposition, interférences, énergie, ...) en les illustrant dans des domaines variés

  • Initier à la description de la physique à l'échelle microscopique, en soulignant la complémentarité entre les aspects corpusculaires et les aspects ondulatoires
Ce cours contribue aux acquis d'apprentissage I.1, I.2, II.1, III.1, III.2, IV.2 du programme de bachelier ingénieur civil.

Savoirs et compétences prérequis

Bases de la mécanique du point matériel et du solide indéformable. Bases de l'électricité et du magnétisme.
Mathématiques générales telles qu'enseignées en bloc 1 du bachelier en sciences de l'ingénieur.

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

En plus des concepts théoriques illustrés occasionnellement par des démonstrations expérimentales si l'infrastructure de l'auditoire le permet, le cours intégrera également de nombreux exemples d'applications donnant lieu à une sélection de problèmes résolus en séance. Des simulations numériques sont également proposées à la curiosité des étudiant.es afin de développer leur intuition physique.

Les étudiant.es devront également relever, en petits groupes, deux 'Challenges' qui les pousseront à mener une réflexion plus approfondie sur les aspects expérimentaux de la physique des ondes.

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Cours donné exclusivement en présentiel


Explications complémentaires:

Le cours se donne au premier quadrimestre selon l'horaire renseigné dans l'intranet. Si l'infrastructure de l'auditoire le permet, les séances sont enregistrées via le système UniCast et les podcasts sont ensuite mis à disposition pour consultation en différé.

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Les diaporamas du cours théoriques, ainsi que les ressources associées aux travaux dirigés, sont disponibles sur la plateforme eCampus du cours. Des vidéos de démonstrations expérimentales figurent également dans les ressources accessibles.

Les ouvrages de références sont :



  • Serway and Jewett, Physics for Scientists and Engineers (9th ed.)
  • Pain, The Physics of Vibrations and Waves (6th ed.)
  • French, Vibrations and Waves
  • Crawford, Waves

Modalités d'évaluation et critères

Examen(s) en session

Toutes sessions confondues

- En présentiel

évaluation écrite ( questions ouvertes )

Travail à rendre - rapport


Explications complémentaires:

L'évaluation en session consiste en un examen écrit, à livres fermés, portant sur la matière vue lors des séances de cours ex cathedra (questions ouvertes). Un formulaire, communiqué au moins quatre semaines avant la fin du quadrimestre, sera distribué avec le questionnaire de l'examen. L'usage d'une calculatrice simple, non graphique et non programmable, est autorisé lors de l'examen.

La note finale intégrera également l'évaluation des délivrables produits pendant l'activité des deux 'Challenges'. La nature de ces délivrables ainsi que les modalités précises seront détaillées au cours.

Stage(s)

Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours

Contacts

Ngoc Duy Nguyen, Professeur

Association d'un ou plusieurs MOOCs

Aucun MOOC n'est associé à ce cours.