Durée
26h Th, 26h Pr
Nombre de crédits
| Bachelier en sciences de l'ingénieur, orientation ingénieur civil | 5 crédits | |||
| Master : ingénieur civil physicien, à finalité approfondie | 5 crédits |
Enseignant
Langue(s) de l'unité d'enseignement
Langue française
Organisation et évaluation
Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier
Horaire
Unités d'enseignement prérequises et corequises
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement
Ce cours est une introduction à la mécanique quantique, théorie essentielle à la compréhension des phénomènes physiques à l'échelle microscopique.
Sujets abordés :
- idées fondamentales de la mécanique quantique
- bases mathématiques
- postulats, équation de Schrödinger
- inégalités d'Heisenberg, théorème d'Ehrenfest
- oscillateur harmonique
- moments cinétiques
- atome d'hydrogène
- spin
- systèmes quantiques à plusieurs particules et intrication
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement
Au terme du cours, l'étudiant sera capable :
- d'appréhender le fonctionnement interne de la théorie quantique
- d'effectuer des calculs prédictifs sur des systèmes quantiques simples
- d'illustrer les concepts fondamentaux de la mécanique quantique sur des exemples concrets
- d'identifier les situations pour lesquelles l'utilisation des lois quantiques s'avère indispensable
Savoirs et compétences prérequis
Notions d'algèbre linéaire et d'analyse mathématique (transformée de Fourier, espaces d'Hilbert, ...).
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement
Le cours théorique est donné sous forme d'exposés ex cathedra appuyés par une présentation multimedia et des développements au tableau. L'enseignant encourage l'interaction avec les étudiants.
Des podcasts des leçons sont fournis pour faciliter l'apprentissage de la matière.
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)
Cours donné exclusivement en présentiel
Explications complémentaires:
Cours en présentiel, sauf si la situation sanitaire nécessite un cours en distanciel.
Voir rubrique "Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement".
Supports de cours, lectures obligatoires ou recommandées
Ouvrage recommandé :
Mécanique quantique, J.-L. Basdevant et J. Dalibard, Eds de l'Ecole Polytechnique, Palaiseau (France), 2002, ISBN 2-7302-0914-X
Les diapositives du cours théorique et un fascicule d'exercices seront mis à la disposition des étudiants sous format pdf sur la plateforme myULiège. De nombreuses autres ressources utiles à la compréhension du cours seront également accessibles via eCampus, comme par exemple des notebooks Jupyter.
Modalités d'évaluation et critères
Examen(s) en session
Toutes sessions confondues
- En présentiel
évaluation écrite
Informations complémentaires:
Un examen écrit est organisé en sessions de janvier et septembre. Cet examen, d'une durée de 3h, comporte des questions ouvertes de théorie (50% des points) et des exercices à résoudre (50% des points). Les questions de théorie pourront comporter des questions de réflexion. Une dispense partielle valable d'une session à l'autre (mais pas d'une année à l'autre) peut être obtenue pour la théorie ou les exercices à partir de 12/20.
Stage(s)
Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours
Cours ex cathedra en présentiel
Contacts
Enseignant titulaire :
John Martin
Département de Physique,
I.P.N.A.S., Bât. B15, Sart Tilman,
4000 Liège
Tél. : 04 366 28 64 - Fax : 04 366 28 84
email : jmartin@uliege.be
Assistant :
Baptiste Debecker
Département de Physique,
I.P.N.A.S., Bât. B15, Sart Tilman,
email : baptiste.debecker@uliege.be
Association d'un ou plusieurs MOOCs
Aucun MOOC n'est associé à ce cours.