Durée
30h Th, 15h Pr, 15h Labo.
Nombre de crédits
| Bachelier en sciences de l'ingénieur, orientation ingénieur civil | 5 crédits |
Enseignant
Langue(s) de l'unité d'enseignement
Langue française
Organisation et évaluation
Enseignement au deuxième quadrimestre
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
Le cours est une introduction aux concepts de la physique quantique, avec une orientation vers la description microscopique de la matière et du rayonnement.
Table des matières (titres) :
- Introduction à la relativité restreinte, effets relativistes en mécanique
- Propriétés corpusculaires des ondes
- Propriétés ondulatoires de la matière, dualité onde-corpuscule
- Structure de l'atome, principe d'incertitude de Heisenberg
- Equation de Schrodinger et applications
- Modèle quantique de l'atome d'hydrogène
- Atomes à plusieurs électrons
- Noyau atomique et applications de la physique nucléaire
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement
Au terme de ce cours, l'étudiant aura acquis les concepts de base de la physique quantique qui lui permettront d'aborder les formalismes plus avancés des cours en 3e bloc du cycle de bachelier, traitant de la physique à l'échelle atomique ou nanométrique.
Ce cours contribue aux acquis d'apprentissage I.1, I.2, II.1, III.1, III.2, IV.2, V.2, VI.2, VII.2 du programme de bachelier ingénieur civil.
Savoirs et compétences prérequis
Cours de physique et de mathématiques du bloc 1 du programme de Bachelier en sciences de l'ingénieur, ingénieur civil.
Notions sur les mouvements oscillatoires et formulation mathématique des phénomènes ondulatoires.
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement
- Cours théoriques
- Travaux pratiques en laboratoire
- Projet en groupes
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)
Cours donné exclusivement en présentiel
Informations complémentaires:
Le cours ex cathedra consiste en une douzaine d'exposés théoriques. Ces séances, données en mode présentiel, seront aussi enregistrées sous forme de podcasts consultables en différé par les étudiant.es inscrit.es au cours, dans le cas où l'infrastructure de l'auditoire permet de réaliser ces enregistrements.
Au cours des travaux pratiques, des séances en laboratoire permettront aux étudiant.es d'illustrer de manière expérimentale les concepts vus au cours théorique, tandis qu'un projet à réaliser en groupe permettra aux étudiant.es de développer leur intuition physique via la résolution numérique d'un problème de physique quantique.
Supports de cours, lectures obligatoires ou recommandées
Une copie électronique des diaporamas sera disponible sur eCampus.
Une liste d'ouvrages de référence sera donnée lors du cours d'introduction.
Modalités d'évaluation et critères
Examen(s) en session
Session de mai-juin
- En présentiel
évaluation écrite ( questions ouvertes )
Session de août-septembre
- En présentiel
évaluation orale
Travail à rendre - rapport
Informations complémentaires:
L'évaluation comporte trois parties, avec les poids relatifs suivants :
- [20%] Les rapports des travaux pratiques en laboratoire (à remettre par groupe)
- [35%] Le rapport de projet (à remettre par groupe)
- [45%] L'évaluation de la maîtrise des concepts théoriques, sous forme de questions ouvertes (à réaliser individuellement)
Stage(s)
Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours
Les travaux pratiques sont réalisés par groupes de deux ou de trois étudiants. Les groupes sont définis durant la première semaine de cours.
Contacts
Les bureaux du Département de Physique sont situés à l'Institut de Physique - Bâtiment B5a.
Enseignant : N. D. Nguyen
Secrétariat : A. Ortega
Logisticienne : Ch. Prosperi
Association d'un ou plusieurs MOOCs
Aucun MOOC n'est associé à ce cours.