LICENCE (LMD) - Double licence Physique et Chimie



L2 - Double licence Physique et Chimie

Objectifs et compétences

La deuxième année de la double licence Physique et Chimie permet d'acquérir une solide formation en physique et en chimie, aussi bien d'un point de vue théorique que d'un point de vue pratique.
Cette année de L2 propose d'étudier les fondements de la physique classique (physique ondulatoire, électromagnétisme, thermodynamique, mécanique) avec une ouverture sur la physique moderne (physique quantique, relativité, astrophysique, physique nucléaire, électronique, physique des solides ... ). Elle aborde un panel complet des divers domaines de la chimie:  chimie organique, chimie des solutions, cinétique, la thermodynamique, orbitales, chimie du solide, techniques de séparation et d'analyse, chimie inorganique...
Des modules transverses de mathématiques permettent d'introduire de nouveaux concepts et outils utilisés dans les deux disciplines.
Les étudiants auront en plus l’opportunité de suivre pendant chacun des 2 semestres le travail d’équipes de recherche en immersion dans un établissement de Paris-Saclay.

 
Savoir analyser une situation expérimentale en physique ou en chimie, faire des estimations d’ordre de grandeur et modéliser simplement
Savoir mener un projet expérimental en physique comme en chimie (protocole, analyse, mesures, incertitudes …)
Faire le lien entre les concepts introduits dans chacune des disciplines.
Maîtriser les outils mathématiques utilisés en physique comme en chimie.

 

Modalités d'inscription

  • Admission à partir d'une année de L1 double licence, validée au titre de chacune des licences
  • Admission à partir d'une autre formation avec année de L1 validée (ou équivalence): sur dossier et entretien

Page web de la formation

http://www.u-psud.fr/fr/formations/diplomes/doubles-licences/double-licence-physique-et-chimie.html

S3 - Semestre 3 (40 crédits)

X

Volume Horaire : Cours : 130h ; TD : 173h ; TP : 70h

Algèbre pour les Sciences - Math259 (4 crédits)

X

Volume Horaire : Cours : 12h ; TD : 18h ; TP : 10h ; Travail perso : 40h

Compétences :
Matrice Transformations linéaires
Déterminant d'une matrice
Applications des déterminants
Diagonalisation des matrices
Systèmes différentiels linéaires homogènes du premier ordre :
Systèmes différentiels ordinaires linéaires non-homogènes du premier ordre
Équations différentielles ordinaires linéaires d'ordre supérieur

TP
- Introduction au logiciel Scilab,
- Types de données, opérations avec les vecteurs et les matrices,
- Boucles, fonctions et scripts,
- Résolution numérique des équations différentielles,
- Tracés de courbes et de surfaces

Description :
Cours et TD :
- Opérations de base avec les matrices, lien avec les transformations linéaires, changements de base,
- Déterminant d'une matrice : lien avec l'aire et le volume, propriétés, règles de calcul,
- Applications des déterminants : matrice inverse, résolution des systèmes linéaires, produit vectoriel, valeurs et vecteurs propres d'une matrice,
- Diagonalisation des matrices, applications à la classification des courbes et des surfaces du second degré,
- Systèmes différentiels linéaires homogènes du premier ordre : base de l'espace des solutions, lien avec les vecteurs propres, calcul pratique, portraits de phase,
- Systèmes différentiels ordinaires linéaires non-homogènes du premier ordre : représentation des solutions, variation des constantes,
- Équations différentielles ordinaires linéaires d'ordre supérieur : réduction à un système du premier ordre, variation des constantes

TP
- Introduction au logiciel Scilab,
- Types de données, opérations avec les vecteurs et les matrices,
- Boucles, fonctions et scripts,
- Résolution numérique des équations différentielles,
- Tracés de courbes et de surfaces

Modalités de contrôle :
F= note finale, P = Partiel écrit, E = Examen final (EE=écrit, EO=oral) TD = Travaux Dirigés, TP = Travaux Pratiques, O = Oral; CC=Contrôle Continu
Les notes obtenues dans les parties TD, TP et O sont du Contrôle Continu.

Session 1 : F = 0.4 EE + 0.2 P + 0.2 TD + 0.2 TP
Session 2 : F = 1 EE

Biographie, lectures recommandées :

Analyse pour les Sciences - Math255 (6 crédits)

X

Volume Horaire : Cours : 18h ; TD : 42h ; TP : 0h ; Travail perso : 60h

Compétences :
Equations différentielles.
Formules de Stokes.
Fonctions de plusieurs variables.
Déterminant, diagonalisation, systèmes différentiels.

Description :
Rappels sur les fonctions d'une variable : continuité, dérivées, formule de Taylor, intégrales,
Arcs paramétrés, orientation, longueur d'un arc,
Intégration par rapport à l'élément de longueur,
Champs de vecteurs, circulation le long d'un arc,
Fonctions de plusieurs variables : continuité, dérivés partielles, différentielle, formule de Taylor, dérivées partielles des fonctions composées, intégrales dépendant d'un paramètre,
Points critiques, extremums,
Intégrales doubles : définition, changement de variables, cas particuliers : coordonnées polaires, transformations linéaires,
Surfaces paramétrées, vecteur normal, orientation,
Paramétrages des surfaces de base : plans, sphères, cylindres, cônes,
Aire de surface, intégration par rapport à l’élément d'aire,
Flux d'un champ de vecteurs à travers une surface orientée,
Intégrales triples : définition, lien avec les volumes, changement de variables, cas particuliers : coordonnées sphériques et cylindriques, transformations linéaires,
Symétries, intégration sur les surfaces et les corps de révolution,
Formes différentielles : définitions, règles de calcul, différentielle extérieur, lien avec le gradient, le rotationnel et la divergence,
Intégration des formes différentielles, lien avec la circulation et le flux,
Intégration par partie pour les intégrales multiples : formules de Green-Riemann, Ostrogradski, Stokes,
Formes différentielles fermées et exactes, théorème de Poincaré.

Modalités de contrôle :
F= note finale, P = Partiel écrit, E = Examen final (EE=écrit, EO=oral) TD = Travaux Dirigés, TP = Travaux Pratiques, O = Oral; CC=Contrôle Continu
Les notes obtenues dans les parties TD, TP et O sont du Contrôle Continu

Session 1 : F = 0.5 EE + 0.25 P + 0.25 TD
Session 2 : F = 1 EE

Biographie, lectures recommandées :

Electricité et magnétisme - Phys201 (7 crédits)

X

Volume Horaire : Cours : 30h ; TD : 37h ; TP : 8h ; Travail perso : 75h

Compétences :

Description :
Fondements de l'électromagnétisme. Notion de champ vectoriel. Parallèle avec le champ de gravitation.

CONTENU:
Interaction électrostatique - Champ et potentiel électrostatique -
Théorème de Gauss - Energie électrostatique
Equations locales de l'électrostatique -
Propriétés des conducteurs - Condensateurs - Courants et conducteurs
Champ et force magnétique - Champ magnétique créé par des courants permanents -
Equations locales de la magnétostatique - Travail des forces magnétiques -
Notion d'induction.

Modalités de contrôle :
F= note finale, P = Partiel écrit, E = Examen final (EE=écrit, EO=oral) TD = Travaux Dirigés, TP = Travaux Pratiques, O = Oral; CC=Contrôle Continu
Les notes obtenues dans les parties TD, TP et O sont du Contrôle Continu

Session 1 : F = 0.4*EE+0.2*P+0.25*TD+0.15*TP
Session 2 : F = 0.6*EE+0.25*TD (R)+0.15*TP (R)

Responsable :
M. COSTEL PETRACHE - costel.petrache@u-psud.fr

Biographie, lectures recommandées : Cours de Berkeley, Cours de Physique de  Feynman, Polycopié de R.J. Champeau (Paris-Sud)

Systèmes rigides ou déformables - Phys202a (5 crédits)

X

Volume Horaire : Cours : 20h ; TD : 30h ; Travail perso : 50h

Compétences :

Description :
Etudier les mouvements simples de solides non déformables - Etudier la nature et les caractéristiques des ondes mécaniques produites dans des milieux illimités, limités ou présentant différents types d'obstacles

Contenu :
Introduction- Distribution continue de masse

Dynamique des systèmes indéformables
Mouvement du centre de Masse
Mouvement d’un solide indéformable en rotation autour d’un axe fixe: Moment d’inertie - Théorème d’Huygens- Energie cinétique de rotation - Théorème du moment cinétique par rapport à un axe fixe.
Description générale du mouvement d’un solide : Axe instantané de rotation - Vitesse de glissement - Roulements sans glissement : principe de la roue, cylindre sur un plan incliné

Ondes mécaniques
Introduction
Propagation des ondes : Propagation à 1 dimension - Propagation dans l’espace ; surface d’onde - Equation de propagation
Propagation des ondes sur une corde tendue : Analyse dimensionnelle - Corde tendue au repos - Equation de propagation - Aspects énergétiques
Propagation des ondes sonores : Différents milieux de propagation - Propagation
Transport d’énergie dans une onde acoustique : Travail fourni par un piston émettant des ondes sonores dans un tuyau - Puissance transportée par l’onde générée dans le tuyau - Intensité d’une onde acoustique - Décibel
Réflexion/transmission des ondes ; ondes stationnaires : Réflexion/transmission - Réflexion sur l’extrémité fixe d’un tuyau - Réflexion sur l’extrémité ouverte d’un tuyau- Ondes stationnaires- Tuyaux sonores et cordes- Réflexion et transmission d’ondes acoustiques
Effet Doppler

Modalités de contrôle :
F= note finale, P = Partiel écrit, E = Examen final (EE=écrit, EO=oral) TD = Travaux Dirigés, TP = Travaux Pratiques, O = Oral; CC=Contrôle Continu
Les notes obtenues dans les parties TD, TP et O sont du Contrôle Continu

Session 1 : F = 0.5*EE+0.25*P+0.25*TD
Session 2 : F = 0.75*EE+0.25*TD (R)

Responsable :
M. ALAIN ABERGEL - alain.abergel@u-psud.fr

Biographie, lectures recommandées : Cours de Berkeley
Halliday-Reznick

Physique expérimentale : ondes et mécanique - Phys210 (2 crédits)

X

Volume Horaire : TP : 25h ; Travail perso : 25h

Compétences :

Description :
A- Dynamique des systèmes indéformables (2 séances de TP de 4h):

Référentiels en rotation : Mesure du moment d'inertie d'un solide
Roulements sans glissement: principe de la roue, cylindre sur un plan incliné;

B - Ondes mécaniques (3 séances de TP)

1.TP 5h : Corde vibrante
1.1. Introduction par l’enseignant avec démonstration du tuyau sonore et/ou échelle de perroquet (1h)
1.2 Partie manipulation étudiants:Tension de la corde- Oscillations libres - Oscillations forcées.

2.TP 4h: Onde ultra-­sonore
Ondes progressives- onde sphérique - atténuation de l’intensité- Mesure de la célérité + illustration de l’effet doppler

3. TP 4h: Vibrations de poutres rigides: Mesure de la rigidité des poutres et des cordes- vibrations des poutres

Accent sur les calculs d’incertitudes: Erreur aléatoire et systématique -Incertitude absolue et relative- chiffres significatifs
Détermination expérimentale d'une incertitude, cohérence des mesures, statistique.
 

Modalités de contrôle :
F= note finale, P = Partiel écrit, E = Examen final (EE=écrit, EO=oral) TD = Travaux Dirigés, TP = Travaux Pratiques, O = Oral; CC=Contrôle Continu
Les notes obtenues dans les parties TD, TP et O sont du Contrôle Continu

Session 1 : F =0.6*TP+0.4*EE
Session 2 : F = 0.5*TP (R)+0.5*E

Responsable :
Mme. ARIANE DENISET-BESSEAU - ariane.deniset@u-psud.fr

Biographie, lectures recommandées :

Orbitales atomiques et moléculaire (2 crédits)

X

Volume Horaire : Cours : 11h ; TD : 10h ; TP : 4h

Compétences :
Être capable de :
• dessiner les OA s,p,d
• établir le diagramme d'OM de molécules simples
• analyser un diagramme d'OM « quelconque », identifier les OM ? et ?
• faire le lien entre un diagramme d'OM et une structure de Lewis
• déterminer des propriétés électroniques simples à partir d'un diagramme d'OM : polarité, caractère acide/base de Lewis

Description :
I. Eléments de chimie quantique
Equation de Schrödinger, fonctions d'onde, densité de probabilité,
surfaces nodales, électron dans un puits de potentiel infini.

II. : Les Orbitales Atomiques
Atomes hydrogénoïdes, atomes polyélectroniques, approximation orbitalaire, modèle de Slater

III. : Les Orbitales Moléculaires
Méthode CLOA, interactions à 2 et 3 OA, diagrammes d’OM, application aux diatomiques homo- et hétéro-nucléaires, lien avec la théorie de Lewis, méthode des fragments, diagrammes d'OM de petites molécules, règle de la HO, introduction à la réactivité
 

Modalités de contrôle :
Glossaire
F= note finale,
EE = Examen final Ecrit, EO = Examen final Oral , ETP = Examen TP, P = Partiel,
CC = Contrôle Continu (oral, QCM, devoirs…),
CC TP = CC Travaux Pratiques (comptes-rendus, projet..).
- Session 1 : F = 0,6*EE + 0,3*CC + 0,1*TP
- Session 2 : F = 0,6*EE + 0,3*CC + 0,1*TP

Biographie, lectures recommandées : • Structure électronique des molécules (tomes 1 et 2), Y. Jean et F. Volatron (Dunod)
• Les cours de Paul Arnaud - Chimie Générale (7ème édition du cours de Chimie Physique), P. Arnaud, F. Rouquérol, G. Chambaud, R. Lissillour, A. Boucekkine, R. Bouchet, F. Boulc'h, V. Hornebecq (Dunod)
• Chimie physique, P-W Atkins et Julio de Paula (de Boeck)
• Traité de Chimie Organique, P. Vollhardt et N. Schore (de Boeck)

Introduction aux techniques de séparation et d'analyse (2 crédits)

X

Volume Horaire : Cours : 8h ; TD : 9h ; TP : 8h

Compétences :
Notions théoriques et expérimentales sur une des techniques de séparation très répandues; la chromatographie en phase gazeuse. Savoir analyser des spectres en IR, RMN et spectrométrie de masse. Pouvoir retrouver en RMN 1H des formules développées simples à partir de formules brutes.

Description :
Méthodes de séparation des constituants d’un mélange- Différents types de chromatographie.
Spectroscopie d’absorption : Infra-rouge. Application à l’analyse structurale.
Résonance magnétique nucléaire : Principe simplifié – déplacement chimique – couplage – interprétation de spectres RMN 1H de molécules organiques simples.
Spectrométrie de masse : massif isotopique – masse exacte – exemples de procédés d’ionisation et de mécanismes réactionnels – Application à l’analyse de spectres de quelques fonctions organiques.

Travail expérimental :
TP Infra-rouge : Echantillonnage de plusieurs produits et enregistrement de leur spectre - Identification de ces produits.
TP Chromatographie en phase gazeuse : Détermination de la composition d’un mélange grâce à deux types de colonnes de polarité différentes.

Modalités de contrôle :
F= note finale,
EE = Examen final Ecrit, EO = Examen final Oral , ETP = Examen TP, P = Partiel,
CC = Contrôle Continu (oral, QCM, devoirs…),
CC TP = CC Travaux Pratiques (comptes-rendus, projet..).
- Session 1 : F = EE 0,7 + CC TP 0,2 + CC 0,1
- Session 2 : F = EE 0,8 + CC TP 0,2

Biographie, lectures recommandées : F Rouessac, A. Rouessac - Analyse chimique, (5e ed. - Dunod, 2000).
R.M. Silverstein, G. Clayton Basler, T.C. Morill - identification spectrométrique de composés organiques (De Boeck Université, 1998)

Chimie Organique - Chim211 (5 crédits)

X

Volume Horaire : Cours : 17h ; TD : 21h ; TP : 12h

Compétences :
Etre capable d'identifier les différentes espèces chimiques réactives et d'utiliser les conventions d'écriture pour représenter le mouvement des électrons dans une réaction chimique.
Savoir exploiter un diagramme énergétique pour en tirer des informations sur une réaction chimique.
Savoir reconnaitre et différentier les différentes réactions chimiques.
Connaître la réactivité de certaines familles de composés chimiques.
S'approprier la problématique du travail expérimental et exercer son esprit critique.

Description :
Introduction à la réactivité chimique : classification des espèces chimiques (nucléophile, électrophile, groupe partant), formalisme d'écriture, catégories de réactions chimiques.
Diagrammes énergétiques : notions de chemin réactionnel, énergie d'activation, intermédiaires réactionnels, état de transition, contrôles cinétique/thermodynamique.
Notion de solvatation, liaisons hydrogènes.
Réactivité des dérivés carbonylés (aldéhydes, cétones, esters, acides carboxyliques, amides), des fonctions monovalentes (les dérivés halogénés, les alcools, les amines, les organomagnésiens).
Trois séances de TP (synthèse de l'aspirine, substitution nucléophile et réaction de Wittig)

 

Modalités de contrôle :
F= note finale,
EE = Examen final Ecrit, EO = Examen final Oral , ETP = Examen TP, P = Partiel,
CC = Contrôle Continu (oral, QCM, devoirs…),
CC TP = CC Travaux Pratiques (comptes-rendus, projet..).
- Session 1 : F = P*0,3 + CCTP*0,1+ 0,5 EE
- Session 2 : F = CCTP*0,2+ 0,8 EE

Responsable :
Mme. SANDRINE PIGUEL - sandrine.piguel@u-psud.fr

Biographie, lectures recommandées : Tout livre de niveau premier cycle ou classe prépa présent dans les rayons de la BU (ex: "Chimie Organique", Vollhardt, Schore, Eds Freeman , "Organic Chemistry", Clayden, Greeves, Warren, Wothers, Eds Oxford)

Immersion recherche S1 (2 crédits)

X

Description :

    L’étudiant  est  immergé dans une équipe de recherche et va suivre le travail de recherche de cette équipe pendant sa présence au laboratoire. Il a ainsi un contact privilégié avec un chercheur de cette équipe.
    L’immersion recherche peut se faire en binôme.La formation de sensibilisation à la recherche en laboratoire sera centrée sur un sujet de recherche précisé ci-dessous. Elle peut avoir différents aspects : travail bibliographique, expériences de simulation, réalisation d’expériences simples, accompagnement d’expériences …
    Six demi-journées sont prévue sdans l'emploi du temps.

    Au semestre S3, 1er semestre de la seconde année (L2), il est attendu un rapport écrit d’une dizaine de pages maximum suivant un modèle (word ou Latex) fourni. Ce rapport servant à l’évaluation doit être le fruit du travail personnel de l’étudiant ou du binôme.

Sur l'ensemble des deux semestres, chaque étudiant sera amené à découvrir  un laboratoire de physique et un laboratoire de chimie.



 

Modalités de contrôle :
Session 1: F=0.2*DR+0.8*RS
Session 2: EO
DR= avis de l'encadrant
RS= restitution sous forme d'un article avec un format imposé.
EO=examen oral

Responsable :
Mme. SANDRINE PIGUEL - sandrine.piguel@u-psud.fr

Lang - Anglais 2b (2 crédits)

X

Volume Horaire : TD : 25h

Description :
ANGLAIS GÉNÉRAL. Cette UE s'inscrit dans la continuité de l'UE Langue-Anglais1 : on prolongera notamment le travail sur la prononciation ainsi que l'approche actionnelle dans les 5 compétences à partir de thèmes choisis (interaction à travers de documents écrits et/ou audiovisuels centrés sur une problématique et un scénario de communication). Le travail se fera par groupes de niveau.

S4 - Semestre 4

X

Analyse de Fourier pour les Sciences - Math256 (7 crédits)

X

Volume Horaire : Cours : 30h ; TD : 45h ; Travail perso : 75h

Compétences :
Techniques d'analyse pour la physique :
suites, intégrales généralisées, séries, séries entières, de Fourier, notions hilbertiennes, transformée de Fourier.

Description :
Séries numériques et séries de fonctions : séries de fonctions
normalement convergentes; propriétés de la somme.
Séries entières ; Exemples de développement de fonctions en série
entière; lien avec certaines équations différentielles.
Séries de Fourier. Exemples d'équations aux dérivées partielles.
Transformée de Fourier.

Modalités de contrôle :
F= note finale, P = Partiel écrit, E = Examen final (EE=écrit, EO=oral) TD = Travaux Dirigés, TP = Travaux Pratiques, O = Oral; CC=Contrôle Continu
Les notes obtenues dans les parties TD, TP et O sont du Contrôle Continu

Session 1 : F = 0.5 EE + 0.3 P + 0.2 TD
Session 2 : F = 1 EE

Biographie, lectures recommandées :

Thermodynamique (3 crédits)

X

Volume Horaire : Cours : 16h ; TD : 16h

Compétences :
Maitriser premier et second principes
Connaître les propriétés des gaz parfaits
Connaître les changements d’états d’un corps pur
Comprendre la notion de cycle thermique et les principes de base des machines thermiques et chimiques
Première approche des processus irréversibles et phénomènes de transport
Notions sur le climat terrestre

 

Description :
Thermodynamique physique:
• Gaz parfaits
• Changements d’états d’un corps pur
• Machines thermiques et chimiques
• Processus irréversibles et phénomènes de transport
•Thermodynamique du climat terrestre



Bibliographie, lectures recommandées :
•M. Bertin, J-P Faroux et J. Renault, Thermodynamique
•J-P. Pérez, A-M Romulus, Thermodynamique, fondements et applications
•A. Douillet, C. Even-Beaudoin, N. Lebrun, N. Lidgi-Guigui, N. Vernier, Physique
•E. Hecht, Physique
•B. Diu, C. Guthmann, D. Lederer et B. Roulet, Thermodynamique
• JM Rax, Physique de la conversion d’énergie
•R. Delmas, S. Chauzy, J-M Verstraete et H. Ferré, Atmosphère, océan et climat
•Atkins, Physical chemistry

Modalités de contrôle :
Session 1: F = 0.6EE+ 0.4 P
Session 2: F= EE
EE= Examen écrit
P= Partiel

Responsable :
Mme. CATHERINE EVEN - catherine.even@u-psud.fr

Biographie, lectures recommandées :

•B. Jancovici, Thermodynamique et physique statistique
•M. Bertin, J-P Faroux et J. Renault, Thermodynamique
•J-P. Pérez, A-M Romulus, Thermodynamique, fondements et applications
•A. Douillet, C. Even-Beaudoin, N. Lebrun, N. Lidgi-Guigui, N. Vernier, Physique
•E. Hecht, Physique
•B. Diu, C. Guthmann, D. Lederer et B. Roulet, Thermodynamique

Ondes électromagnétiques - Phys206 (5 crédits)

X

Volume Horaire : Cours : 19h ; TD : 19h ; TP : 12h ; Travail perso : 50h

Compétences :

Description :
1-Electrostatique (rappels)
- Charges électriques, champ et force électrique
- Champ scalaire et vectoriel, le potentiel électrique
- Théorème de Gauss: forme intégrale et forme locale
- Propriétés du champ électrique et du potentiel
2- Magnétostatique (rappels)
- Courants électriques et champ magnétique
- Théorème d’Ampère et loi de Biot et Savart
- Force de Lorentz
- Application: moteur électrique
3- Equations de Maxwell en régime statique
- Equations de Maxwell pour les champs E et B en régime statique (?/?t = 0)
- Potentiel scalaire (électrostatique) et potentiel vecteur
- Propriétés des opérateurs gradient, divergence et rotationnel
4- Phénomènes d’induction
- Induction électromagnétique
- Loi de Lenz-Faraday
- Applications: production et transport d’énergie électrique
5-Equations de Maxwell
- Loi de conservation de la charge et le courant de déplacement
-Equations de Maxwell en régime dynamique (?/?t 6= 0)
- Comportement de E,B aux interfaces et dans les conducteurs
6- Circuits électriques en courant alternatif
- Résistance et condensateur, forme locale de la loi d’Ohm
- inductances mutuelles, auto-inductance
- Décharge R C, L R : aspects énergétiques
- Circuit R,L,C: Notion d’impédance complexe
- Impédances en série et en parallèle, tension efficace, puissance dissipée
7- Ondes électromagnétiques dans le vide
-Equations de propagation pour E,B
- Solutions de l’équation d’onde (ondes progressives)
- Solutions en ondes planes pour E et B
- Structures et propriétés de l’onde plane électromagnétique
8- Energie électromagnétique
- Densité d’énergie électromagnétique
- Flux d’énergie et vecteur de Poynting
9- Rayonnement électromagnétique
- Ondes planes sinuso¨ ıdales
- Ondes sphériques
- Polarisation de l’onde EM
- Spectre électromagnétique et quantification du champ (E ? = h?)
10- Ondes stationnaires
- Réflexion sur une surface conductrice, effet de peau
- Ondes stationnaires
- Cavité formée de deux miroirs plans parallèles
- Modes d’une cavité
11- Propagation guidée
- Propagation entre deux miroirs plans parallèles
- Vitesse de phase et vitesse de groupe
- Transport d’énergie
- Guide d’onde rectangulaire
12- Milieux diélectriques
- Polarisation des atomes et des molécules
- Milieux diélectriques: charges et courants de polarisation
-Equations de Maxwell dans un milieu diélectrique
- Propagation d’ondes EM dans un milieu diélectriques

Modalités de contrôle :
F= note finale, P = Partiel écrit, E = Examen final (EE=écrit, EO=oral) TD = Travaux Dirigés, TP = Travaux Pratiques, O = Oral; CC=Contrôle Continu
Les notes obtenues dans les parties TD, TP et O sont du Contrôle Continu

Session 1 : F =0.4*EE+0.25*P+0,2*TD+0,15*TP
Session 2 : F =0.65*EE+0.2*TD (R)+0.15*TP (R)

Responsable :
M. REZA ANSARI - reza.ansari@u-psud.fr

Biographie, lectures recommandées :

Physique expérimentale : optique physique - Phys211 (2 crédits)

X

Volume Horaire : Cours : 5h ; TD : 6h ; TP : 14h ; Travail perso : 25h

Compétences :
Onde plane progressive, célérité, longueur d'onde, fréquence, pulsation, vecteur d'onde
Représentation complexe
Nature électromagnétique de la lumière
Sources: cohérence et train d'ondes
Polarisation
Interférences
Diffraction
Spectroscopie réseaux

Description :
Cette UE est une découverte de l’optique ondulatoire à travers une approche expérimentale. Le cours, volontairement succinct, donne les bases théoriques puis les phénomènes optiques sont observés et mesurés expérimentalement. Cette UE vise à développer des compétences expérimentales spécifiques en optique où une large autonomie est laissée aux étudiants en séance. En parallèle, cette UE vise à renforcer des compétences plus larges dans le domaine de l’expérimentation (rédaction de compte-rendu, interprétation des résultats). L’évaluation par les pairs permet d’associer les étudiants à la réflexion sur les attentes et les objectifs d’un compte-rendu et à l’évaluation proprement dite des comptes-rendus.

Contenu :
I Nature ondulatoire de la lumière
•    ondes électromagnétique
intensité, chemin optique, phase
II Interférences à deux ondes
•    différence de marche
•    ordre d’interférence
•    contraste
III Interféromètre à division d’amplitude
•    franges d’égale inclinaison
tracé de rayons, calcul de la différence de marche, observation d’anneaux, ordre d’interférence
•    franges d’égale épaisseur
tracé de rayons, calcul de la différence de marche, observation de franges, ordre d’interférence
•    interféromètre de Michelson
IV Diffraction de la lumière
•    principe d’Huyghens-Fresnel
•    condition de Fraunhofer : diffraction en chap lointain
•    fente fine en lumière monochromatique
•    fentes multiples : deux fentes, N fentes

Contenu des projets expérimentaux :
•    Interféromètre de Michelson et mesure de l’indice de réfraction de l’air
•    Diffraction par des ouvertures simples en lumière monochromatique
•    Interférences et diffraction en lumière monochromatique : ouverture multiples
•    Interférences et diffraction en lumière polychromatique : réseaux pour la spectroscopie

Modalités de contrôle :
F= note finale, P = Partiel écrit, E = Examen final (EE=écrit, EO=oral) TD = Travaux Dirigés, TP = Travaux Pratiques, O = Oral; CC=Contrôle Continu
Les notes obtenues dans les parties TD, TP et O sont du Contrôle Continu.


Session 1 : F =0.4*EE+0.1*TD+0.5*TP (Pour la filière DL MP : 0.4*EE + 0.6*TP)
Session 2 : F =0.5*E+0.1*TD (R)+0.4*TP (R) (Pour la filière DL MP : 0.5*EE + 0.5TP R)

Responsable :
M. GAEL LATOUR - gael.latour@u-psud.fr

Les bases de l'électrocinétique - Phys203 (2 crédits)

X

Volume Horaire : Cours : 8h ; TD : 8h ; TP : 9h ; Travail perso : 25h

Compétences :

Description :
Objectif :Cette UE présente les bases de l'électrocinétique indispensables pour aborder les grandes fonctions de l'électronique en L3. Une approche expérimentale est proposée dans un enseignement intégré cours/TD/TP.
Contenu :
I- Généralités sur les dipôles

I-1 Notion de potentiel et de courant électrique
I-2 Composants élémentaires idéaux et relations tension-courant correspondantes
I-3 Lois fondamentales ; associations de dipôles ; dipôles réels
II- Théorèmes généraux et modélisation en régime continu
II-1 Introduction
II-2 Théorème de superposition
II-3 Théorèmes de Thévenin et de Norton (Introduction à l'aide d'une expérience de cours)
II-4 Théorème de Millman
III- Régimes variables
III-1 Régime permanent sinusoïdal ; notation complexe ; généralisation des théorèmes généraux
III-2 Régime transitoire, lien entre les réponses temporelle et fréquentielle d'un circuit
III-3 Régime transitoire, lien entre les réponses temporelles et fréquentielles d'un circuit
  III-4 Réponse en fréquence d'un système linéaire ; diagramme de Bode

Modalités de contrôle :
F= note finale, P = Partiel écrit, E = Examen final (EE=écrit, EO=oral) TD = Travaux Dirigés, TP = Travaux Pratiques, O = Oral; CC=Contrôle Continu
Les notes obtenues dans les parties TD, TP et O sont du Contrôle Continu

Session 1 : F = 0.5*EE+0.25*P+0.125*TP+0.125*TD  (Pour la filière PC: 0.2*CC+0.6*EE+0.2*TP)
Session 2 : F = 0.75*EE+0.125*TP (R)+0.125*TD (R) (Pour la filière PC:  0.8*EE+0.2*TP(R))

Responsable :
M. GUILLAUME AGNUS - guillaume.agnus@u-psud.fr
M. ROBERT MEGY - robert.megy@u-psud.fr
Mme. VY YAM - vy.yam@u-psud.fr

Biographie, lectures recommandées :

Chimie du solide

X

Chimie des Solutions (2 crédits)

X

Volume Horaire : Cours : 6h ; TD : 8h ; TP : 6h

Compétences :
Savoir équilibrer des réactions chimiques en solution et identifier le sens de la réaction. Calcul des concentrations des espèces majoritaires.
Connaître le vocabulaire d'oxydoréduction et leur signification. Calculer des constantes d'équilibre.
Mener un dosage utilisant les principes d'équilibre en solution. Interpréter les résultats et identifier les limites des méthodes.
Connaître les éléments constitutifs d'une pile. Construire une pile et identifier son fonctionnement.

Description :
- Rappels : équilibre, acide-base selon Bronsted, complexation
- Équilibres de précipitation : notion de solubilité, domaine d'existence d'un solide, Ks, effet d'ion commun, paramètre influençant la solubilité d'une espèce
- Équilibres redox et piles : potentiel électrochimique, équilibrer une réaction rédox, potentiel standard, prévoir le sens d'une réaction, calcule de sa constante. Application (TP) : dosage redox
- Piles : notions d'électrode, d'anode, cathode, pile Daniell. Application (TP) : fabrication d'une pile et étude de son évolution.
- Diagramme potentiel-pH : lecture et interprétation d'un diagramme E-pH, utilisation pour prévoir les réactions et les espèces formées.

Modalités de contrôle :
F= note finale,
EE = Examen final Ecrit, EO = Examen final Oral , ETP = Examen TP, P = Partiel,
CC = Contrôle Continu (oral, QCM, devoirs…),
CC TP = CC Travaux Pratiques (comptes-rendus, projet..).
- Session 1 : F = 0.6 EF + 0.2 CC + 0.2 CC TP
- Session 2 : F = 0.8 EF + 0.2 CC TP

Biographie, lectures recommandées :

Cinétique (2 crédits)

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Volume Horaire : Cours : 7h ; TD : 8h ; TP : 4h

Compétences :
Lois de vitesse d'une réaction avec et sans ordre : réactions élémentaires, catalysées, successives, concurrentes, réversibles, jumelles. Notions de constante de vitesse et d'énergie d'activation.

Description :
Définitions : vitesse d'une réaction, loi de vitesse, réaction élémentaire, ordre d'une réaction, temps de demi-réaction.
Cas de réactions simples : ordres 0, 1et 2, dégénérescence de l'ordre (ordre apparent).
Loi empirique d'Arrhenius : énergie d'activation.
Cas de réactions complexes : successives, réversibles, jumelles, concurrentes. Réaction catalysée simple.
Travail expérimental : cinétique de décoloration du bleu de bromophénol en milieu basique à deux températures, détermination de l'énergie d'activation de la réaction.

Modalités de contrôle :
Session 1 : F = 0.6 EE + 0.15 CC + 0.25 CC TP
Session 2 : F = 0.75 EE + 0.25 CC TP

Les coefficients sont des pourcentages de la note globale.
Le CC est la note de colles. La note de CC TP (compte-rendu) est conservée intégralement pour la seconde session.

Biographie, lectures recommandées :

Chimie Organique - Chim212 (4 crédits)

X

Volume Horaire : Cours : 13h ; TD : 15h ; TP : 12h

Compétences :
Connaissance de mécanismes fondamentaux de chimie organique (SN, E, AN, oxydation, réduction).
Aquisition d'automatismes dans l'écriture de mécanismes, débouchant sur la capacité à proposer des mécanismes plausibles.
Relier la réactivité en chimie organique à différents domaines scientifiques (biologie, physique, vie de tous les jours).
Maitriser des bonnes pratiques de laboratoire (manipulation, sécurité) et des techniques expérimentales (synthèse, purification et analyse).


Description :
Réactivités des alcènes (additions électrophile, formation de liaison C- et réactivité des alcynes (réduction, additions électrophiles, utilisation comme réactif nucléophile).
Réactivité des dérives aromatiques (Substitution électrophiles aromatiques, activation/désactivation, orientation et applications, substitutions nucléophiles aromatiques).
Préparation et réactivité des énones (addition sur la liaison C=C, addition sur la liaison C=O) et réactivités des composés dicarbonylés.
Étude des mécanismes réactionnels, Compréhension des problèmes de sélectivité.
TP correspondant aux bâtiments 336 : 4h (Addition d'un Grignard sur une cétone) + 8h (mise au point d'une synthèse multiétape).
 

Modalités de contrôle :
F= note finale,
EE = Examen final Ecrit, EO = Examen final Oral , ETP = Examen TP, P = Partiel, CC = Contrôle Continu (oral, QCM, devoirs…), 0.3
CC TP = CC Travaux Pratiques (comptes-rendus, projet..).
- Session 1 : F = 0.3 CC + 0.5 EE + 0.2 CCTP
- Session 2 : F = 0.8 EE+ 0.2 CCTP

Biographie, lectures recommandées : out livre de niveau premier cycle ou classe prépa présent dans les rayons de la BU (ex: "Chimie Organique, Tout le cours en fiches", Jacques Maddaluno Dunod, "Organic Chemistry", Clayden, Greeves, Warren, Wothers, Oxford)

Chimie Inorganique - Chim215 (4 crédits)

X

Volume Horaire : Cours : 18h ; TD : 20h ; TP : 7h

Compétences :
Savoir représenter les orbitales d. Savoir établir la levée de dégénérescence des orbitales d à l'aide du modèle de champ cristallin dans diverses géométries.
Savoir construire un diagramme d'OM (interactions ? uniquement) dans des géométries simples.
Savoir interpréter le champ de ligand en fonction de la nature du métal et du ligand.
Pouvoir interpréter dans des cas simples les propriétés magnétiques et optiques de complexes (d1 et d9).

Description :
Rappel sur la notion de complexes. description des orbitales d : partie radiale, partie angulaire, représentation graphique.
Interaction métal-ligand. Modèle du champ cristallin. levée de dégénérescence des orbitales d en symétrie octaédrique et tétraédrique.
Influence de différents paramètre sur ?o : électronégativité du ligand, degré d’oxydation du métal, position dans le tableau périodique.
Notion de champ fort /champ faible. Diagrammes d’orbitales moléculaires de complexes en géométries octaédrique, plan carré et tétraédrique.
Vers une première compréhension des propriétés des complexes. Notions de magnétisme : susceptibilité magnétique , loi de Curie.
Notions de spectroscopie : transitions d-d, transferts de charge. illustration de ces notions par les complexes à transition de spin.
Notions de labilité/inertie (qualitatives).
2 séances de travaux pratiques : synthèse de complexes,
spectroscopie UV-visible (mise en évidence de la série spectrochimique, transferts de charge),
détermination de la stoechiométrie d’un complexe par dosage complexométrique.

Modalités de contrôle :
Glossaire
F= note finale,
EE = Examen final Ecrit, EO = Examen final Oral , ETP = Examen TP, P = Partiel,
CC = Contrôle Continu (oral, QCM, devoirs…),
CC TP = CC Travaux Pratiques (comptes-rendus, projet..).
- Session 1 : F = 0.2 P + 0.4 EE +0.2 CC TP+0.2 CC
- Session 2 : F = 0.5 EE +0.3 CC TP+0.2 CC

Biographie, lectures recommandées : Structure électronique des molécules - Tome 1, De l'atome aux molécules simples, Yves Jean, François Volatron, Edition Dunod.
Les orbitales moléculaires dans les complexes. Yves Jean. Edition Ecole Polytechnique

Immersion recherche S2 (2 crédits)

X

Compétences :
S'approprier un  sujet de recherche actuel, appréhender les enjeux ainsi que les concepts de base nécessaires à la compréhension des résultats. Lecture d'articles scientifiques en anglais. Arriver à restituer l'essentiel des points abordés pendant le séjour en immersion.

Description :
La formation de sensibilisation à la recherche en laboratoireest centrée sur un sujet de recherche précis. Elle peut avoir différents aspects : travail bibliographique, expériences de simulation, réalisation d’expériences simples, accompagnement d’expériences …
L’étudiant, inscrit à Paris-Sud, est immergé dans une équipe de recherche et suit la recherche de cette équipe pendant 6 semaines, au sein du laboratoire. Il a un contact privilégié avec un chercheur de cette équipe..

Modalités de contrôle :
Session 1: F=0.2*DR+0.8*RS
Session 2: EO
DR= avis de l'encadrant
RS= poster accompagné d’une brève présentation orale.
EO=examen oral

Lang - Anglais 3b (2 crédits)

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Volume Horaire : TD : 25h

Description :

ANGLAIS DE SPÉCIALITÉ. Cette UE s'inscrit dans la continuité de l'UE Langue-Anglais2 tout en introduisant un travail sur la langue de spécialité : on prolongera l'approche actionnelle dans les 5 compétences (compréhension orale et écrite, expression écrite, expression orale en continu et en interaction) à partir de thèmes choisis (interaction à travers de documents écrits et/ou audiovisuels centrés sur une problématique et un scénario de communication) tels que Science et Technologie, Médias et Réseaux sociaux, Études et Formation... Le travail se fera par groupes de niveau.