UE Physique microscopique

Diplômes intégrant cet élément pédagogique :

Descriptif

Programme  :
1) Introduction à la mécanique analytique
Coordonnées généralisées et équations de Lagrange
Equations de Hamilton
2) Introduction à la relativité restreinte
Transformations de Lorentz
Dynamique relativiste
3) Aspects corpusculaires de la lumière
 Effet photoélectrique
 Effet Compton
4) Aspects ondulatoire de la matière
5) Modèle de Bohr et quantification de l’énergie
6) Ondes de de Broglie et relations de dispersion
7) Fonctions d’onde et équation de Schrödinger
8) Application aux potentiels plats par morceaux"   

Programme auquel s'ajoute 3 TP de thermodynamique : machine thermique, diffusion de la chaleur et élément Peltier.

Pré-requis

PDPHY 235 Electromagnétisme
PDPHY 244 Vibrations-ondes et optique ondulatoire

Compétences visées

L’objectif est de fournir les bases de la physique microscopique du début du XX° siècle. Ces bases forment le préalable du cours de mécanique quantique du S6. L’objectif est donc d’introduire un certain nombre de notions telles que le Hamiltonien en mécanique analytique, les bases de la relativité restreinte, et les grandes expériences et révolutions scientifiques (modèle de Bohr, effet photoélectrique, etc.) de cette période. La mécanique quantique est ensuite abordée dans une vision simple, en traitant le problème de potentiels plats par morceaux, et sans utiliser les outils mathématiques plus élaborés de la mécanique quantique (formalisme de Dirac).  

Les compétences visées dans le cadre des TP sont :
- Savoir exploiter de façon rigoureuse des résultats quantitatifs des expériences
- Savoir discuter ces résultats et en tirer des conclusions
- Savoir être autonome sur l'apprentissage en s'appuyant sur l'énoncé de TP
- Savoir prendre en main une expérience conséquente

Bibliographie

Hladik, Jean, and Michel Chrysos. Introduction à la mécanique quantique: cours et exercices corrigés. 2006. DUNOD
Cohen-Tannoudji, C., B. Diu, and F. Laloë. "Mécanique Quantique, Tome I, Hermann." (1973). Chapitre I

Modalités de contrôle des connaissances

Session 1 ou session unique - Contrôle de connaissances

NatureTypeNature d'évaluationDurée (min)Coeff.
TPCC Ecrit - rapport25%
MATIERECC Ecrit - devoir surveillé6025%
MATIERECT Ecrit - devoir surveillé12050%

Session 2 - Contrôle de connaissances

NatureTypeNature d'évaluationDurée (min)Coeff.
MATIERECT Ecrit - devoir surveillé12075%

Informations complémentaires

Méthode d'enseignement : En présence
Langue(s) : Français