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)
Volume Horaire : Cours : 15h ; TD : 21h ; TP : 13h
Compétences :
• Compréhension du concept entropie
• Construction d’un diagramme de phase du corps pur
• Expression et calcul de la variance d’un système
• Expression et calcul d’un quotient de réaction ainsi que d’une constante d’équilibre Prédiction du sens de déplacement d’un équilibre
Description :
• Rappel : premier principe de la thermodynamique (conservation de l'énergie, fonction d'état : énergie interne et enthalpie, applications aux réactions chimiques, enthalpie de formation et de réaction)
• grandeurs de réaction et grandeurs standard de réaction
• Second principe et applications (entropie, entropie échangée et créée, entropie de l’univers, variation d'entropie de gaz parfaits et systèmes réels soumis à des transformations physiques, des changements d’état et des réactions chimiques)
• Enthalpie libre – Energie libre (application aux réactions chimiques, prévision du sens d'évolution d'un système chimique)
• Potentiel chimique (concept, application aux corps purs et aux mélanges, loi de Clapeyron, diagramme de phase du corps pur)
• Loi des équilibres chimiques (constante thermodynamique d'équilibre, loi d’action de masse, variance, influence des paramètres sur les déplacements d’équilibre et loi de modération, application aux équilibres acido-basiques et précipitation)
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 = (0,15xCCTP) + (0,15 x CC) + (0,25 x P) + (0,45 x EE)
- Session 2 : F = (0,2xCCTP) + (0,8 x EE)
Biographie, lectures recommandées : "Thermodynamique & équilibres chimiques" , Alain Gruger, Dunod / "Thermodynamique", Les nouveaux précis Bréal, J.-L Queyrel, Bréal / " Thermodynamique et cinétique chimiques, equilibres chimiques en solution aqueuse", Les nouveaux précis Bréal, J. Mesplède, Bréal / "Thermodynamique", H. Lumbroso, Ediscience International
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)
Volume Horaire : Cours : 16h ; TD : 26h ; TP : 8h ; Travail perso : 50h
Compétences :
Description :
opérateurs vectoriels
charge et force électriques de Coulomb
champ et potentiel électriques
théorème de Gauss
conducteurs
Energie électrostatique
Densité de courant électrique
Champ et Force magnétique de Laplace
Modalités de contrôle :
F= note finale,
EE = Examen final Ecrit, EO = Examen final Oral , P = Partiel, CC = Contrôle Continu, O = Oral, TP = Travaux Pratiques ...
- Session 1 : F =0.25*P +0.1*CC +0.5*EE+ 0.15* TP
- Session 2 : F = 0.15*TP(R) +0.85* EE
Responsable :
M. HANS LIGNIER - hans.lignier@u-psud.fr
Biographie, lectures recommandées :
Volume Horaire : Cours : 14h ; TD : 24h ; TP : 12h ; Travail perso : 50h
Compétences :
Description :
Modalités de contrôle :
F= note finale,
EE = Examen final Ecrit, EO = Examen final Oral , P = Partiel, CC = Contrôle Continu, O = Oral, TP = Travaux Pratiques ...
- Session 1 : F =0.25*P+0.1*CC+0.45*EE+0.2*TP
- Session 2 : F =0.7*EE+0.3*TP(R)
Responsable :
Mme. ZAHIA DJOUADI-BOUALI - zahia.djouadi@u-psud.fr
Biographie, lectures recommandées :
Volume Horaire : Cours : 30h ; TD : 45h
Compétences :
Introduire des outils de résolution et des compléments de mathématiques
utiles pour la chimie (orbitales, cinétique) et la physique (électromagnétisme).
Description :
Math252
Equations différentielles : 1er ordre, variables séparées, linéaires d'ordre 1 et 2 avec second membre, variation de la constante.
Déterminant.
Vecteurs propres, valeurs propres, diagonalisation.
Systèmes différentiels linéaires à coefficients constants, dessin des trajectoires en dimension 2, application aux équations différentielles du second ordre (oscillateur harmonique).
Fonctions de plusieurs variables, lignes de niveau, extrema (pas d'extrema liés).
Intégrale curviligne, circulation, champs de vecteurs dérivant d'un potentiel.
Intégrale double.
Formule de Green dans le plan.
Modalités de contrôle :
Session 1 : F = 0,3P +0,5E + 0,2CC
Session 2 : F = 0,8E + 0,2CC
Biographie, lectures recommandées :
Volume Horaire : Cours : 12h ; TD : 13h
Description :
L'objectif de cet enseignement est :
1) de conduire tous les étudiants à exercer leur réflexion sur les sciences en s'appuyant sur leur histoire. On cherchera à faire saisir les dynamiques, au cours de l'histoire, de la construction des savoirs et des pratiques scientifiques, leurs enjeux tant épistémologiques que sociaux, tout en étant attentifs à la résonance contemporaine d'un tel enseignement ;
2) de travailler des compétences d'ordre méthodologique comme lecture critique de documents, synthèse de documents, expressions orale et écrite.
Contenu :
Cours magistraux (I): Production et circulation des savoirs scientifiques de l'antiquité à la science moderne;
Cours magistraux (II) : Retour sur l'histoire de champs disciplinaires : questions épistémologiques
Séances de TD : Travail sur dossiers avec une soutenance orale (et diaporama); les dossiers, proposés par les enseignants, relèvent des thèmes: rupture et révolution, interactions entre disciplines, sciences en sociétés, expériences et instrumentation.
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.
Volume Horaire : Cours : 18h ; TD : 22h
Compétences :
Maîtriser les mécanismes simples utiles en synthèse organique.
Acquérir les notions de réactivité des fonctions principales de la chimie organique.
Description :
1- Rappels sur acidité et basicité
2- Généralités sur les mécanismes réactionnels, diagramme énergétique d’une réaction
3- Réactivité chimique, caractère nucléophile/électrophile d’une espèce chimique
4- Réactions de substitution nucléophile (ordres 1 et 2)
5- Réactions d’élimination (ordres 1 et 2)
6- Alcènes et alcynes
7- Dérivés carbonylés, aldéhydes et cétones
8- Dérivés organométalliques, réactif de Grignard
9- Dérivés carboxylés, acides et esters
Modalités de contrôle :
Glossaire
F= note finale,
EE = Examen final Ecrit,
CC = Contrôle Continu (oral, QCM, devoirs…),
- Session 1 : F = 0,3 CC + 0,7 EE
- Session 2 : F = EE
Biographie, lectures recommandées : Maxi Fiches de chimie organique, E. Chelain, N. Lubin-Germain, J. Uziel; éditions Dunod
Chimie organique, les grands principes, John McMurry; éditions Dunod
Chimie organique. Généralités, études des grandes fonctions et méthodes spectroscopiques; N. Rabasso; éditions de boeck.
Volume Horaire : Cours : 10h ; TD : 10h
Compétences :
Savoir représenter les orbitales d et effectuer le décompte électronique dans un complexe .
Savoir trouver la levée de dégénérescence des orbitales d dans différentes géométries à l'aide du modèle du champ cristallin.
Savoir
exploiter la configuration électronique pour interpréter des données
spectroscopiques simples ( absorption UV visible simple dans le cas de
complexes d1 et d9, moment magnétique) .
Savoir interpréter le champ de ligand en fonction de la nature du métal et du ligand.
Description :
Rappel sur la notion de complexes (définition, nature de l'interaction,le métal de transition dans le tableau périodique, la nature des ligands et des sites de coordination,la géométrie des complexes)
- Décompte électronique des complexes ( modèle ionique et modèle covalent)
- Description des orbitales d (partie radiale et partie angulaire)
- Interaction métal-ligand :-Modèle du champ cristallin( levée de dégénescence des orbitales d dans différentes géométries : Octaédrique, plan-carré, tétraédrique, pyramide à base carrée). Notion de champ fort et de champ faible.Calcul de l’énergie de stabilisation du champ cristallin.-Modèle des orbitales moléculaires simplifiées (interaction sigma uniquement) -Interprétation du champ de ligands en fonction de la nature du métal et des ligands .
- Notions de magnétisme et de spectroscopie UV-visible et descriptions de quelques exemples d’application dans le domaine des matériaux moléculaires ( couleurs des complexes , exemple de composés à transition de spin thermoinduits)
Modalités de contrôle :
Glossaire
F= note finale,
EE = Examen final Ecrit,
- Session 1 : F = EE
- Session 2 : F = EE
Responsable :
Mme. ANNE LEAUSTIC - anne.leaustic@u-psud.fr
Biographie, lectures recommandées :
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 :
Volume Horaire : Cours : 7h ; TD : 9h ; TP : 8h
Compétences :
Connaître les différentes natures de liaison dans la matière condensée.
Connaître les structures types des solides cristallins dans le cadre du cristal parfait.
Savoir décrire le solide cristallin en termes de motifs, de réseau périodique.
Comprendre les relations entre structures cristallines et propriétés physico-chimiques
Description :
I. Introduction : Les états de la matière : état désordonné, état ordonné. Les différents types de liaison chimique (force/énergie de cohésion), propriétés physico-chimiques, matériaux et applications.
II. Le solide cristallin – Le cristal parfait : motif, nœud, réseau, structure, maille. Plan (hkl), introduction diffraction : loi de Bragg. Modèle des sphères dures tangentes : Empilements compacts : hexagonal compact et cubique à faces centrées. Empilements non compacts. Sites cristallographiques : localisation et dimension.
III. Arrangement des entités dans un cristal : Solides cristallins : Réseaux atomiques (cristaux métallique, cristaux covalents), Réseaux ioniques (composés type CsCl, NaCl, ZnS, type AB2…) Conditions de stabilité – Energie Réticulaire, Réseaux moléculaires (ex : H2O, I2…). Solides amorphes (ex : PVC, verre)
IV. Solution solides et alliages homogènes : Solutions solides d'insertion, Solutions solides de substitution. Notion diagrammes d’équilibre solide-liquide : Diagrammes d'équilibre de systèmes binaires: solubilité totale, partielle et nulle à l'état solide
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 = 0,75 EE + 0,05 CC (QCM) + 0,20 CC TP
- Session 2 : F = EE
Biographie, lectures recommandées : Chimie Inorganique(cours), Casalot-Durupthy, Ed. Hachette Supérieur, ISBN 2.01.01.7973.0
Chimie des matériaux inorganiques (cours + exercices), Durupthy, Casalot, Jaubert, Ed. Hachette Supérieur, ISBN 2.01.14.5171.X
Précis Métallurgie, Barralis, Maeder, ED. Nathan, ISBN 2.09.177491.X
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 :
Volume Horaire : Cours : 25h ; TD : 38h ; TP : 12h
Compétences :
Description :
1 - Le Champ d’induction magnétique
Loi de Biot et Savart, calcul de champs. Point de vue local : équations aux dérivées partielles de Maxwell-Ampère. Conditions de continuité et de discontinuité aux interfaces. Introduction du potentiel vecteur, champ et potentiel d’un dipole magnétique, analogie avec l’équation de Poisson. Point de vue intégral : théorème d’Ampère et application aux calcul de champs.
2 – Le Phénomène d’induction magnétique
Electrodynamique des conducteurs en mouvement et des champ d’induction instationnaire, flux magnétique. Cas de Neumann et cas de Lorentz. Lois de Lenz-Faraday. Equation de Maxwell-Faraday. Inductances propres interne et externe, inductances mutuelles. Différences entre champs électriques capacitifs et inductifs.
3 –Couplages dynamiques des champs électriques et magnétiques
Prise en compte des phénomènes non stationnaires : induction magnétique et courant de déplacement. Equations de Maxwell en régime dynamique, électrodynamique et approximations électrostatique et magnétostatique.
4 - Energie électromagnétique
Energie électrostatique d’un système de charges, cas discrets et cas continus. Energie magnétique d’un système de courants, cas des circuits filiformes et des distributions continues. Densité d’énergie électromagnetique et flux de puissance électromagnetique. Transport de l’énergie et vecteur de Poynting.
5 - Ondes électromagnétiques dans le vide
Equations d’onde. Ondes planes monochromatiques homogènes, pulsation vecteur d’onde, dispersion et polarisation.
6 - Propagation guidée
Théorie des lignes de transmission, capacité et inductance réparties. Equations des télégraphistes en régimes temporel et harmoniques. Rupture d’impédance sur les lignes, réflexion et transmission. Analyse en mode TEM. Théorie du guide d’ondes rectangulaires, modes TE, modes TM, dispersion et coupure.
7 - Rayonnement du dipôle
Phénoménologie des antennes : structures capacitives, inductives et radiatives. Antennes capacitives et inductives. Le dipôle électrique oscillant, solution des équations de Maxwell harmoniques, champs proche et lointain. Formule du dipôle.
TP :
- Induction électromagnétique
- Ondes centimétriques et effet Doppler
Modalités de contrôle :
F= note finale,
EE = Examen final Ecrit, EO = Examen final Oral , P = Partiel, CC = Contrôle Continu, O = Oral, TP = Travaux Pratiques ...
- Session 1 : F =0.25*P+0.1*CC+0.5*EE+0.15*TP
- Session 2 : F =0.85*EE+0.15*TP(R)
Biographie, lectures recommandées :
Volume Horaire : Cours : 20h ; TD : 30h
Compétences :
Utiliser un développement en série de Fourier pour résoudre une équation aux dérivées partielles.
Description :
Math253
Séries de Fourier. Fonctions définies par une intégrale.
Transformée de Fourier (énoncés admis).
Exemples d'équations aux dérivées partielles.
Intégrales multiples.
Modalités de contrôle :
Session 1 : F = 0.4P + 0.6E
Session 2 : F = 1E
Biographie, lectures recommandées :
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 :
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
Volume Horaire : Cours : 13h ; TD : 12h ; Travail perso : 25h
Compétences :
Description :
1) Principe de relativité et transformation de Lorentz :
- Physique classique : une incohérence? Insuffisance de la transformation de Galilée
- Principe de relativité, et postulats d'Einstein
- Dilatation du temps et contraction des longueurs
- Transformations de Lorentz
- 4-vecteurs événements, espace-temps de Minkowski, géométrie
- Tests expérimentaux et applications
2) Cinématique relativiste :
- 4-vecteurs : vitesse, quantité de mouvement
- Énergie de masse, énergie cinétique relativiste
- Principes d'invariance, lois de conservation
- Effet Compton
- 4-vecteur onde et effets Doppler (radial et transverse)
3) Dynamique relativiste et Électromagnétisme :
- 4-vecteur accélération
- Principe fondamental de la dynamique et relativité restreinte
- Mouvement de charges dans les champs E et B
- Rayonnement synchrotron : introduction
- Transformations du champ électromagnétique
4) Illustration par l'astrophysique et la physique des particules :
- « Paradoxe » des jumeaux
- Aberration des étoiles
- Expansion des restes de supernovae, étoiles binaires, détection des exo-planètes
- Micro-quasars et jets supraluminiques
- Diffusion des photons du Fond diffus Cosmologique
- Création de paires électron-positron
- Désintégration, radioactivité:cinématique des réactions
- Muons cosmiques
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.
Responsable :
Mme. EMILIE HABART - emilie.habart@u-psud.fr
M. MATHIEU LANGER - mathieu.langer@u-psud.fr
Mme. EMILIE HABART - emilie.habart@u-psud.fr
M. MATHIEU LANGER - mathieu.langer@u-psud.fr
Biographie, lectures recommandées :
Volume Horaire : Cours : 13h ; TD : 12h ; Travail perso : 25h
Compétences :
Description :
Relativité Restreinte E=mc^2
Mécanique Quantique
Modèle Standard
Accélérateurs et detecteurs, visite d'ACO
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.
Biographie, lectures recommandées :
Volume Horaire : Cours : 13h ; TD : 12h
Compétences :
Description :
Introduction à la Cosmologie
Mise en perspective des résultats récents (Planck), des grandes questions
des technologies employées
Illustration de la démarche scientifique
Programme
Contexte, Big Bang, Inflation
Histoire thermique de l’Univers, nucléosynthèse
Fond Diffus Cosmologique, anisotropies
Techniques d’observation
Expansion accélérée, Grandes structures, Galaxies
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*E+0.5*TD
Session 2 F =0.5*E+0.5*TD (R)
Responsable :
M. MATTHIEU LEBOIS - matthieu.lebois@u-psud.fr
M. MATTHIEU LEBOIS - matthieu.lebois@u-psud.fr
Biographie, lectures recommandées :
Volume Horaire : Cours : 16h ; TD : 8h ; Travail perso : 24h
Compétences :
Description :
Introduction à la problématique de l'énergie : définition d'une source d'énergie, d'une chaîne énergétique, différence entre rendement et facteur de charge, présentation des unités utilisées pour la problématique de l'énergie, présentation des gaz à effet de serre
- La chaleur: introduction à l'énergie interne d'un système, mode de transfert de chaleur, application à un cas concret: isolation d'une maison
- le rayonnement: explication du corps noir, transfert d'énergie thermique par rayonnement, application à l'énergie solaire avec un capteur plan
- les combustibles fossiles: formation des combustibles fossiles, notion de pic de production, calcul des émissions de gaz à effet de serre
- machines thermiques: définition d'une machine thermique, exemples (moteur, pompe à chaleur), calcul de rendement d'une machine thermique
- énergie nucléaire: notion fondamentales de physique nucléaire, introduction au fonctionnement d'un réacteur, notion de radio-protection, exposé des accidents majeurs du nucléaire civil, présentation du futur potentiel de l'énergie nucléaire
- conclusion: chapitre qui résume les notions abordées précédemment et tente de proposer une réponse à la problématique de l'énergie et de l'environnement.
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*EE+0.4*CC (Pour la filière DL MP : 0.8*EE + 0.2*TP)
Session 2 F =0.6*(EE ou EO)+0.4*CC (R) (Pour la filière DL MP : 1*EE ou 1*EO)
Responsable :
M. MATTHIEU LEBOIS - matthieu.lebois@u-psud.fr
M. MATTHIEU LEBOIS - matthieu.lebois@u-psud.fr
Biographie, lectures recommandées :
Volume Horaire : Cours : 12h ; TP : 12h
Description :
Objectif : Prendre connaissance du monde des materiaux, leurs structures et quelques-unes de leurs proprietes physiques
Contenu :
Une des questions que peut se poser une personne non-specialiste de la physique des solides:
pourquoi les materiaux ont-ils des proprietes physiques (de conduction électrique ou thermique, du comportement magnetique, de module elastique ou aspect visuel) si différentes?
Pour ceux qui ne suivront pas de cours de physique au-dela de la licence, ce cours essaiera de donner un apercu du monde quantique des cristaux et autres formes de la matiere.
Des calculs dans le cadre des modeles simples devront permettre de rester aussi quantitative que possible, tout en mettant l'accent sur les idees physiques nouvelles.
Une presentation orale et ecrite sur les principes de base d'une application technologique (apres discussion avec l'enseignant) sera une partie importante du travail personnel demandé.
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*TP+0.5*ETP
Session 2 : F=0.5*TP (R)+0.5*(EE ou EO)
Responsable :
M. MARCELLO CIVELLI - marcello.civelli@u-psud.fr
M. MARCELLO CIVELLI - marcello.civelli@u-psud.fr
Volume Horaire : Cours : 12h ; TD : 12h
Description :
Contenu
1 - Introduction
Historique. Découverte du noyau atomique. La radioactivité dans les théories du noyau atomique.
2 - La matière nucléaire
Structure du noyau atomique : nucléons, nucléides, isotopes). Rayon des noyaux. Masse volumique de la matière nucléaire. Unités …
3 - Étude énergétique du noyau atomique
Cohésion nucléaire. Stabilité et solidité des noyaux (vallée de la stabilité). Équivalence masse-énergie - Énergie de liaison du noyau (Courbe d’Aston,…). Défaut de masse. Perspectives énergétiques.
4 - Réactions nucléaires spontanées.
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=0.55*E+0.25*P+0.2*TD (Pour la filière DL MP : 0.6*EE + 0.4*P)
Session 2 : F=0.8*(EE ou EO)+0.2*TD (R) (Pour la filière DL MP : 1*E)
Responsable :
M. TAHAR BENFOUGHAL - tahar.benfoughal@u-psud.fr
M. TAHAR BENFOUGHAL - tahar.benfoughal@u-psud.fr
Biographie, lectures recommandées :
Volume Horaire : Cours : 13h ; TD : 7h ; TP : 5h
Compétences :
Notions de base en planétologie (mécanique, histoire géologique et géomorphologique, outils).
Description :
Comprendre l’histoire du système solaire par une approche comparative des différents corps planétaires. Initiation aux techniques instrumentales et méthodes d’analyses des surfaces planétaires.
- Formation et histoire du Système solaire (CM 2h)
- Les météorites – Classification/Méthodes d’analyse/Observation (CM 1h/TP 2h)
- Le mouvement des astres et des planètes (CM 1h/TD 2h)
- Historique et instrumentation des missions spatiales du système solaire (CM 2h)
- La Planète Mars: morphologie et interactions surface/climat. Initiation à la cartographie planétaire (CM/TD 3h)
- Les cratères d’impact : morphologie, formation et minéralogie (CM 1h/TD 2h)
- Petits corps (Comètes, astéroïdes), satellites et objets transneptuniens. Analyse des observations de météores (CM/TD 3h)
- La Lune : histoire et formation. Observation de la surface au télescope et imagerie. Datation des surfaces lunaires (CM 1h/TP 3H)
- Les planètes géantes (CM 2h)
Modalités de contrôle :
Session 1 : F = 0.8 EE + 0.2 CC TP
Session 2 : F = 1 EE
Responsable :
M. SYLVAIN BOULEY - sylvain.bouley@u-psud.fr
M. SYLVAIN BOULEY - sylvain.bouley@u-psud.fr
Biographie, lectures recommandées :
Volume Horaire : TP : 24h
Compétences :
Maitriser les bonnes pratiques de laboratoire (manipulation, sécurité) et les techniques expérimentales (synthèse, purification). Interprétation des résulats, rédaction d'un compte-rendu de TP en chimie. Utilisation d'instruments analytiques pour caractérisér les molécules (CCM, RMN, IR...)
Description :
Options de Chimie Expérimentale à l'interface entre la chimie organique, la chimie des solutions et la chimie inorganique. Elle propose de mettre en avant l'interdisciplinarité de la chimie par 3 séances de travaux pratiques de 8 heures. La première séance sera basée sur la synthèse de l'hélianthine et de l'étude de ses propriétés physicochimiques comme indicateur coloré. Une deuxième séance permettra d'étudier le propriétés en solution du SDS (et de sa synthèse). Enfin un catalyseur organométallique de manganèse sera synthétisé et sera utilisé dans une réaction d'époxidation catalytique.
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 = 0.7 CC TP + 0.3 EE
- Session 2 : F = 0.7 CC TP + 0.3 EE
Biographie, lectures recommandées : Tout livre de niveau premier cycle dans les rayons de la BU (Chimie Organique, Inorganique et des solutions)
Volume Horaire : Cours : 5h ; TD : 4h ; TP : 16h
Compétences :
Savoir acquérir et analyser qualitativement et quantitativement les spectres IR, RMN H-1 et RMN C-13 de molécules ou mélanges de molécules organiques simples.
Savoir acquérir et analyser qualitativement et quantitativement des chromatogrammes de molécules ou mélanges de molécules organiques simples.
Description :
Description avancée des techniques de spectroscopie IR et RMN.
Présentation de l'appareillage IRTF et des techniques d'echantillonnage en IR.
Acquisition et traitement de signaux IR, et exploitation qualitative et quantitative de spectres IR.
Présentation de l'instrumentation RMN et de la préparation d'échantillon.
Acquisition de signaux RMN H-1 et C-13, et exploitation qualitative et quantitative de spectres RMN.
Calculs de spectres RMN H-1 dans le cas de systèmes du 1er ordre simples.
Description avancée de techniques de chromatographie, et applications pratiques à la chromatographie HPLC.
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 =(2*EE/3)+(CCTP/3)
- Session 2 : F =(2*EE/3)+(CCTP/3)
Biographie, lectures recommandées : "Analyse chimique" Francis Rouessac, Annick Rouessac, Daniel Cruché, Claire Duverger-Arfuso, et al.
Volume Horaire : Cours : 12h ; TP : 6h
Durée du stage : 1 semaine
Compétences :
• Identifier les compétences professionnelles mises en jeu dans différentes situations d'enseignement
• Identifier un style pédagogique
• Identifier un rapport au savoir
• Choisir une méthodologie d'observation adaptée
• S'approprier des outils d'observation
• Recueillir et analyser des données d'observation
Description :
Formation
• Les missions d'un enseignant
• Les enjeux de l'enseignement des sciences (et des mathématiques si mutualisation)
• Les courants et styles pédagogiques
• Le rapport au savoir et styles cognitifs des élèves
• Méthodologie de l'observation de classe
Suivi de stage
• Aide à l'exploitation des données d'observation permettant de caractériser les pratiques enseignantes observées et le rapport au savoir des élèves : discours des enseignants, échanges avec les élèves, mise en activité des élèves, les erreurs des élèves, les évaluations
• Aide à la rédaction du dossier d'activité
Modalités de contrôle :
1) Un rapport de stage : coef 2/3
Ce rapport comporte deux parties : un dossier d'activité (15 pages max) et une note de synthèse (5 pages max).
* Le dossier d'activité rapporte le travail et les observations effectuées en stage
* La note de synthèse est une réflexion personnelle relative à la profession d'enseignant. Les arguments reposent sur les observations réalisées en stage.
2) Un contrôle continu: coef 1/3
Biographie, lectures recommandées : Danielle Alexandre. Anthologie des textes clés en pédagogie. ESF, 2010.
Dominique Chalvin. Histoire des courants pédagogiques. ESF, 2012.
Philippe Perrenoud. Dix nouvelles compétences pour enseigner. ESF, 2013.
Daniel Astolfi. L'erreur, un outil pour enseigner. ESF, 2011.
Philippe Perrenoud. Métier d'élève et sens du travail scolaire. ESF, 2013.
Description :
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 :
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 :
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)
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
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 :
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 :
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.
Description :
Volume Horaire : Cours : 22h ; TD : 20h ; TP : 8h ; Travail perso : 50h
Compétences :
Description :
Objectif :Etude de la thermodynamique classique avec une ouverture sur les aspects microscopiques de la matière.
Contenu :
Grandeurs macroscopiques et microscopiques. Agitation thermique. Température. Variables extensives et intensives.
Premier principe de la thermodynamique.
Pression. Equation d'état des gaz parfaits. Nombre d'Avogadro. Gaz réels.
Equation de l'hydrostatique.
Transformations irréversibles.
Microétats et macroétats.
Deuxième principe de la thermodynamique. Entropie.
Transformations des systèmes.
Coefficients calorimétriques. Identité thermodynamique.
Fonctions et potentiels thermodynamiques.
Sources de chaleur. Machines thermiques.
Changements de phase des corps purs.
Phénomènes de transport.
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. KHUÔN-VIÊT PHAM - khuon-viet.pham@u-psud.fr
Biographie, lectures recommandées :
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 :
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
Volume Horaire : Cours : 12h ; TD : 13h
Description :
L'objectif de cet enseignement est :
1) de conduire tous les étudiants à exercer leur réflexion sur les sciences en s'appuyant sur leur histoire. On cherchera à faire saisir les dynamiques, au cours de l'histoire, de la construction des savoirs et des pratiques scientifiques, leurs enjeux tant épistémologiques que sociaux, tout en étant attentifs à la résonance contemporaine d'un tel enseignement ;
2) de travailler des compétences d'ordre méthodologique comme lecture critique de documents, synthèse de documents, expressions orale et écrite.
Contenu :
Cours magistraux (I): Production et circulation des savoirs scientifiques de l'antiquité à la science moderne;
Cours magistraux (II) : Retour sur l'histoire de champs disciplinaires : questions épistémologiques
Séances de TD : Travail sur dossiers avec une soutenance orale (et diaporama); les dossiers, proposés par les enseignants, relèvent des thèmes: rupture et révolution, interactions entre disciplines, sciences en sociétés, expériences et instrumentation.
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.
Volume Horaire : Cours : 13h ; TD : 12h ; Travail perso : 25h
Compétences :
Description :
1) Principe de relativité et transformation de Lorentz :
- Physique classique : une incohérence? Insuffisance de la transformation de Galilée
- Principe de relativité, et postulats d'Einstein
- Dilatation du temps et contraction des longueurs
- Transformations de Lorentz
- 4-vecteurs événements, espace-temps de Minkowski, géométrie
- Tests expérimentaux et applications
2) Cinématique relativiste :
- 4-vecteurs : vitesse, quantité de mouvement
- Énergie de masse, énergie cinétique relativiste
- Principes d'invariance, lois de conservation
- Effet Compton
- 4-vecteur onde et effets Doppler (radial et transverse)
3) Dynamique relativiste et Électromagnétisme :
- 4-vecteur accélération
- Principe fondamental de la dynamique et relativité restreinte
- Mouvement de charges dans les champs E et B
- Rayonnement synchrotron : introduction
- Transformations du champ électromagnétique
4) Illustration par l'astrophysique et la physique des particules :
- « Paradoxe » des jumeaux
- Aberration des étoiles
- Expansion des restes de supernovae, étoiles binaires, détection des exo-planètes
- Micro-quasars et jets supraluminiques
- Diffusion des photons du Fond diffus Cosmologique
- Création de paires électron-positron
- Désintégration, radioactivité:cinématique des réactions
- Muons cosmiques
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.
Responsable :
Mme. EMILIE HABART - emilie.habart@u-psud.fr
M. MATHIEU LANGER - mathieu.langer@u-psud.fr
Biographie, lectures recommandées :
Volume Horaire : Cours : 13h ; TD : 12h ; Travail perso : 25h
Compétences :
Description :
Relativité Restreinte E=mc^2
Mécanique Quantique
Modèle Standard
Accélérateurs et detecteurs, visite d'ACO
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.
Biographie, lectures recommandées :
Volume Horaire : Cours : 13h ; TD : 12h
Compétences :
Description :
Introduction à la Cosmologie
Mise en perspective des résultats récents (Planck), des grandes questions
des technologies employées
Illustration de la démarche scientifique
Programme
Contexte, Big Bang, Inflation
Histoire thermique de l’Univers, nucléosynthèse
Fond Diffus Cosmologique, anisotropies
Techniques d’observation
Expansion accélérée, Grandes structures, Galaxies
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*E+0.5*TD
Session 2 F =0.5*E+0.5*TD (R)
Responsable :
M. MATTHIEU LEBOIS - matthieu.lebois@u-psud.fr
Biographie, lectures recommandées :
Volume Horaire : Cours : 16h ; TD : 8h ; Travail perso : 24h
Compétences :
Description :
Introduction à la problématique de l'énergie : définition d'une source d'énergie, d'une chaîne énergétique, différence entre rendement et facteur de charge, présentation des unités utilisées pour la problématique de l'énergie, présentation des gaz à effet de serre
- La chaleur: introduction à l'énergie interne d'un système, mode de transfert de chaleur, application à un cas concret: isolation d'une maison
- le rayonnement: explication du corps noir, transfert d'énergie thermique par rayonnement, application à l'énergie solaire avec un capteur plan
- les combustibles fossiles: formation des combustibles fossiles, notion de pic de production, calcul des émissions de gaz à effet de serre
- machines thermiques: définition d'une machine thermique, exemples (moteur, pompe à chaleur), calcul de rendement d'une machine thermique
- énergie nucléaire: notion fondamentales de physique nucléaire, introduction au fonctionnement d'un réacteur, notion de radio-protection, exposé des accidents majeurs du nucléaire civil, présentation du futur potentiel de l'énergie nucléaire
- conclusion: chapitre qui résume les notions abordées précédemment et tente de proposer une réponse à la problématique de l'énergie et de l'environnement.
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*EE+0.4*CC (Pour la filière DL MP : 0.8*EE + 0.2*TP)
Session 2 F =0.6*(EE ou EO)+0.4*CC (R) (Pour la filière DL MP : 1*EE ou 1*EO)
Responsable :
M. MATTHIEU LEBOIS - matthieu.lebois@u-psud.fr
Biographie, lectures recommandées :
Volume Horaire : Cours : 12h ; TP : 12h
Description :
Objectif : Prendre connaissance du monde des materiaux, leurs structures et quelques-unes de leurs proprietes physiques
Contenu :
Une des questions que peut se poser une personne non-specialiste de la physique des solides:
pourquoi les materiaux ont-ils des proprietes physiques (de conduction électrique ou thermique, du comportement magnetique, de module elastique ou aspect visuel) si différentes?
Pour ceux qui ne suivront pas de cours de physique au-dela de la licence, ce cours essaiera de donner un apercu du monde quantique des cristaux et autres formes de la matiere.
Des calculs dans le cadre des modeles simples devront permettre de rester aussi quantitative que possible, tout en mettant l'accent sur les idees physiques nouvelles.
Une presentation orale et ecrite sur les principes de base d'une application technologique (apres discussion avec l'enseignant) sera une partie importante du travail personnel demandé.
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*TP+0.5*ETP
Session 2 : F=0.5*TP (R)+0.5*(EE ou EO)
Responsable :
M. MARCELLO CIVELLI - marcello.civelli@u-psud.fr
Volume Horaire : Cours : 12h ; TD : 12h
Description :
Contenu
1 - Introduction
Historique. Découverte du noyau atomique. La radioactivité dans les théories du noyau atomique.
2 - La matière nucléaire
Structure du noyau atomique : nucléons, nucléides, isotopes). Rayon des noyaux. Masse volumique de la matière nucléaire. Unités …
3 - Étude énergétique du noyau atomique
Cohésion nucléaire. Stabilité et solidité des noyaux (vallée de la stabilité). Équivalence masse-énergie - Énergie de liaison du noyau (Courbe d’Aston,…). Défaut de masse. Perspectives énergétiques.
4 - Réactions nucléaires spontanées.
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=0.55*E+0.25*P+0.2*TD (Pour la filière DL MP : 0.6*EE + 0.4*P)
Session 2 : F=0.8*(EE ou EO)+0.2*TD (R) (Pour la filière DL MP : 1*E)
Responsable :
M. TAHAR BENFOUGHAL - tahar.benfoughal@u-psud.fr
Biographie, lectures recommandées :
Volume Horaire : Cours : 13h ; TD : 7h ; TP : 5h
Compétences :
Notions de base en planétologie (mécanique, histoire géologique et géomorphologique, outils).
Description :
Comprendre l’histoire du système solaire par une approche comparative des différents corps planétaires. Initiation aux techniques instrumentales et méthodes d’analyses des surfaces planétaires.
- Formation et histoire du Système solaire (CM 2h)
- Les météorites – Classification/Méthodes d’analyse/Observation (CM 1h/TP 2h)
- Le mouvement des astres et des planètes (CM 1h/TD 2h)
- Historique et instrumentation des missions spatiales du système solaire (CM 2h)
- La Planète Mars: morphologie et interactions surface/climat. Initiation à la cartographie planétaire (CM/TD 3h)
- Les cratères d’impact : morphologie, formation et minéralogie (CM 1h/TD 2h)
- Petits corps (Comètes, astéroïdes), satellites et objets transneptuniens. Analyse des observations de météores (CM/TD 3h)
- La Lune : histoire et formation. Observation de la surface au télescope et imagerie. Datation des surfaces lunaires (CM 1h/TP 3H)
- Les planètes géantes (CM 2h)
Modalités de contrôle :
Session 1 : F = 0.8 EE + 0.2 CC TP
Session 2 : F = 1 EE
Responsable :
M. SYLVAIN BOULEY - sylvain.bouley@u-psud.fr
Biographie, lectures recommandées :
Volume Horaire : Cours : 12h ; TP : 6h
Durée du stage : 1 semaine
Compétences :
• Identifier les compétences professionnelles mises en jeu dans différentes situations d'enseignement
• Identifier un style pédagogique
• Identifier un rapport au savoir
• Choisir une méthodologie d'observation adaptée
• S'approprier des outils d'observation
• Recueillir et analyser des données d'observation
Description :
Formation
• Les missions d'un enseignant
• Les enjeux de l'enseignement des sciences (et des mathématiques si mutualisation)
• Les courants et styles pédagogiques
• Le rapport au savoir et styles cognitifs des élèves
• Méthodologie de l'observation de classe
Suivi de stage
• Aide à l'exploitation des données d'observation permettant de caractériser les pratiques enseignantes observées et le rapport au savoir des élèves : discours des enseignants, échanges avec les élèves, mise en activité des élèves, les erreurs des élèves, les évaluations
• Aide à la rédaction du dossier d'activité
Modalités de contrôle :
1) Un rapport de stage : coef 2/3
Ce rapport comporte deux parties : un dossier d'activité (15 pages max) et une note de synthèse (5 pages max).
* Le dossier d'activité rapporte le travail et les observations effectuées en stage
* La note de synthèse est une réflexion personnelle relative à la profession d'enseignant. Les arguments reposent sur les observations réalisées en stage.
2) Un contrôle continu: coef 1/3
Biographie, lectures recommandées : Danielle Alexandre. Anthologie des textes clés en pédagogie. ESF, 2010.
Dominique Chalvin. Histoire des courants pédagogiques. ESF, 2012.
Philippe Perrenoud. Dix nouvelles compétences pour enseigner. ESF, 2013.
Daniel Astolfi. L'erreur, un outil pour enseigner. ESF, 2011.
Philippe Perrenoud. Métier d'élève et sens du travail scolaire. ESF, 2013.
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 :
Volume Horaire : Cours : 10h ; TP : 40h ; Travail perso : 50h
Compétences :
Description :
Objectif : S'initier à un domaine nouveau, celui de la mécanique des fluides, de manière principalement expérimentale et attractive
Contenu:
Cours d’introduction (10h) :
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, R=Rapport
Les notes obtenues dans les parties TD, TP et O sont du Contrôle Continu
Session 1: F =0.25*EE+0.25*EO+0.25*TP+0.25*CC TP
Session 2: F = 0.25*EE+0.25*EO (R)+0.25*TP (R)+0.25*CC TP (R)
Responsable :
M. PHILIPPE GONDRET - philippe.gondret@u-psud.fr
Biographie, lectures recommandées : D. Salin & J. Martin, "La mécanique des fluides" (Nathan Université, Collection 128, 1997) 128 pages.
Volume Horaire : Cours : 11h ; TD : 8h ; TP : 6h ; Travail perso : 25h
Compétences :
Description :
Objectifs :
Présentation de dispositifs technologiques développés autour de l'analogique, du numérique et de la conversion d'énergie. Une approche expérimentale est proposée dans un enseignement intégré cours/TD/TP.
Résumé :
Electronique des systèmes linéaires. Relation entrée - sortie.
Réponse percussionnelle, fonction de transfert d'un filtre linéaire.
Analyse harmonique d'un filtre.
Généralités sur les systèmes analogiques régulés et asservis.
Structure et représentation.
Mise en équation. Lien avec la représentation des filtres.
Stabilité.
Structure de base d'un système embarqué. Automate.
Description des outils fondamentaux:
Mémoire
compteur programmable
Fonctions réalisées:
Inhibition
rupture de séquence
remise à zéro.
Lien : cahier des charges / diagramme de fluence
Exemple de synthèse.
Conversion statique d'énergie
Principe de conversion
La conversion "continu-continu"
L'alimentation autonome à découpage
Conversion électromécanique d'énergie
Principe de fonctionnement
Structure d'un convertisseur élémentaire
Fonctionnement en régime dynamique
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 = (0.7*sup(EE, (EE+P)/2) + 0.3*TP)
Session 2 : F = 0.7*EO + 0.3*TP (R)
Volume Horaire : Cours : 13h ; TD : 6h ; TP : 6h ; Travail perso : 25h
Description :
Physique des systèmes planétaires ;
gravitation & accrétion ;
éléments de cosmologie ;
interaction matière-rayonnement ;
radioastronomie.
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*E+0.45*TD+0.15*TP
Session 2: F =0.85*E+0.15*TP (R)
Responsable :
M. JEAN-PIERRE BIBRING - jean-pierre.bibring@u-psud.fr
M. GUILLAUME PINEAU DES FORETS - guillaume.pineau-des-forets@u-psud.fr
Volume Horaire : Cours : 13h ; TD : 12h ; Travail perso : 25h
Compétences :
Description :
1) Principe de relativité et transformation de Lorentz :
- Physique classique : une incohérence? Insuffisance de la transformation de Galilée
- Principe de relativité, et postulats d'Einstein
- Dilatation du temps et contraction des longueurs
- Transformations de Lorentz
- 4-vecteurs événements, espace-temps de Minkowski, géométrie
- Tests expérimentaux et applications
2) Cinématique relativiste :
- 4-vecteurs : vitesse, quantité de mouvement
- Énergie de masse, énergie cinétique relativiste
- Principes d'invariance, lois de conservation
- Effet Compton
- 4-vecteur onde et effets Doppler (radial et transverse)
3) Dynamique relativiste et Électromagnétisme :
- 4-vecteur accélération
- Principe fondamental de la dynamique et relativité restreinte
- Mouvement de charges dans les champs E et B
- Rayonnement synchrotron : introduction
- Transformations du champ électromagnétique
4) Illustration par l'astrophysique et la physique des particules :
- « Paradoxe » des jumeaux
- Aberration des étoiles
- Expansion des restes de supernovae, étoiles binaires, détection des exo-planètes
- Micro-quasars et jets supraluminiques
- Diffusion des photons du Fond diffus Cosmologique
- Création de paires électron-positron
- Désintégration, radioactivité:cinématique des réactions
- Muons cosmiques
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.
Responsable :
Mme. EMILIE HABART - emilie.habart@u-psud.fr
M. MATHIEU LANGER - mathieu.langer@u-psud.fr
Biographie, lectures recommandées :
Volume Horaire : Cours : 13h ; TD : 12h ; Travail perso : 25h
Compétences :
Description :
Relativité Restreinte E=mc^2
Mécanique Quantique
Modèle Standard
Accélérateurs et detecteurs, visite d'ACO
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.
Biographie, lectures recommandées :
Volume Horaire : Cours : 13h ; TD : 12h
Compétences :
Description :
Introduction à la Cosmologie
Mise en perspective des résultats récents (Planck), des grandes questions
des technologies employées
Illustration de la démarche scientifique
Programme
Contexte, Big Bang, Inflation
Histoire thermique de l’Univers, nucléosynthèse
Fond Diffus Cosmologique, anisotropies
Techniques d’observation
Expansion accélérée, Grandes structures, Galaxies
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*E+0.5*TD
Session 2 F =0.5*E+0.5*TD (R)
Responsable :
M. MATTHIEU LEBOIS - matthieu.lebois@u-psud.fr
Biographie, lectures recommandées :
Volume Horaire : Cours : 16h ; TD : 8h ; Travail perso : 24h
Compétences :
Description :
Introduction à la problématique de l'énergie : définition d'une source d'énergie, d'une chaîne énergétique, différence entre rendement et facteur de charge, présentation des unités utilisées pour la problématique de l'énergie, présentation des gaz à effet de serre
- La chaleur: introduction à l'énergie interne d'un système, mode de transfert de chaleur, application à un cas concret: isolation d'une maison
- le rayonnement: explication du corps noir, transfert d'énergie thermique par rayonnement, application à l'énergie solaire avec un capteur plan
- les combustibles fossiles: formation des combustibles fossiles, notion de pic de production, calcul des émissions de gaz à effet de serre
- machines thermiques: définition d'une machine thermique, exemples (moteur, pompe à chaleur), calcul de rendement d'une machine thermique
- énergie nucléaire: notion fondamentales de physique nucléaire, introduction au fonctionnement d'un réacteur, notion de radio-protection, exposé des accidents majeurs du nucléaire civil, présentation du futur potentiel de l'énergie nucléaire
- conclusion: chapitre qui résume les notions abordées précédemment et tente de proposer une réponse à la problématique de l'énergie et de l'environnement.
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*EE+0.4*CC (Pour la filière DL MP : 0.8*EE + 0.2*TP)
Session 2 F =0.6*(EE ou EO)+0.4*CC (R) (Pour la filière DL MP : 1*EE ou 1*EO)
Responsable :
M. MATTHIEU LEBOIS - matthieu.lebois@u-psud.fr
Biographie, lectures recommandées :
Description :
Objectif:
Permettre aux étudiants de 2ème année d'acquérir une culture générale sur la physique des lasers et les aspects de détection photonique associés.
La partie " laser " du cours aborde chaque aspect de la physique des lasers de manière détaillée, que ce soit l'étude du milieu amplificateur et l'obtention de l'émission laser, ou bien l'étude de stabilité des cavités, ou bien encore les caractéristiques des émissions et les conditions de propagation.
De plus, pour illustrer le cours, un grand volume horaire de travaux dirigés est prévu pour travailler à partir d'exercices de base, ainsi que pour se familiariser avec différents types et techniques de laser (laser à colorant, YAG pulsé, laser à CO2, He-Ne, holographie)
La partie du cours concernant la radiométrie optique, ou photométrie, traite de la caractérisation théorique et expérimentale des rayonnements optiques.
Elle a pour objet l'étude les grandeurs qui définissent les rayonnements, des lois qui en régissent l'émission, de la propagation et la détection, de même que les moyens de mesures correspondants.
Volume Horaire : Cours : 12h ; TP : 12h
Description :
Objectif : Prendre connaissance du monde des materiaux, leurs structures et quelques-unes de leurs proprietes physiques
Contenu :
Une des questions que peut se poser une personne non-specialiste de la physique des solides:
pourquoi les materiaux ont-ils des proprietes physiques (de conduction électrique ou thermique, du comportement magnetique, de module elastique ou aspect visuel) si différentes?
Pour ceux qui ne suivront pas de cours de physique au-dela de la licence, ce cours essaiera de donner un apercu du monde quantique des cristaux et autres formes de la matiere.
Des calculs dans le cadre des modeles simples devront permettre de rester aussi quantitative que possible, tout en mettant l'accent sur les idees physiques nouvelles.
Une presentation orale et ecrite sur les principes de base d'une application technologique (apres discussion avec l'enseignant) sera une partie importante du travail personnel demandé.
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*TP+0.5*ETP
Session 2 : F=0.5*TP (R)+0.5*(EE ou EO)
Responsable :
M. MARCELLO CIVELLI - marcello.civelli@u-psud.fr
Volume Horaire : Cours : 12h ; TD : 12h
Description :
Contenu
1 - Introduction
Historique. Découverte du noyau atomique. La radioactivité dans les théories du noyau atomique.
2 - La matière nucléaire
Structure du noyau atomique : nucléons, nucléides, isotopes). Rayon des noyaux. Masse volumique de la matière nucléaire. Unités …
3 - Étude énergétique du noyau atomique
Cohésion nucléaire. Stabilité et solidité des noyaux (vallée de la stabilité). Équivalence masse-énergie - Énergie de liaison du noyau (Courbe d’Aston,…). Défaut de masse. Perspectives énergétiques.
4 - Réactions nucléaires spontanées.
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=0.55*E+0.25*P+0.2*TD (Pour la filière DL MP : 0.6*EE + 0.4*P)
Session 2 : F=0.8*(EE ou EO)+0.2*TD (R) (Pour la filière DL MP : 1*E)
Responsable :
M. TAHAR BENFOUGHAL - tahar.benfoughal@u-psud.fr
Biographie, lectures recommandées :
Volume Horaire : Cours : 13h ; TD : 7h ; TP : 5h
Compétences :
Notions de base en planétologie (mécanique, histoire géologique et géomorphologique, outils).
Description :
Comprendre l’histoire du système solaire par une approche comparative des différents corps planétaires. Initiation aux techniques instrumentales et méthodes d’analyses des surfaces planétaires.
- Formation et histoire du Système solaire (CM 2h)
- Les météorites – Classification/Méthodes d’analyse/Observation (CM 1h/TP 2h)
- Le mouvement des astres et des planètes (CM 1h/TD 2h)
- Historique et instrumentation des missions spatiales du système solaire (CM 2h)
- La Planète Mars: morphologie et interactions surface/climat. Initiation à la cartographie planétaire (CM/TD 3h)
- Les cratères d’impact : morphologie, formation et minéralogie (CM 1h/TD 2h)
- Petits corps (Comètes, astéroïdes), satellites et objets transneptuniens. Analyse des observations de météores (CM/TD 3h)
- La Lune : histoire et formation. Observation de la surface au télescope et imagerie. Datation des surfaces lunaires (CM 1h/TP 3H)
- Les planètes géantes (CM 2h)
Modalités de contrôle :
Session 1 : F = 0.8 EE + 0.2 CC TP
Session 2 : F = 1 EE
Responsable :
M. SYLVAIN BOULEY - sylvain.bouley@u-psud.fr
Biographie, lectures recommandées :
Volume Horaire : Cours : 12h ; TP : 6h
Durée du stage : 1 semaine
Compétences :
• Identifier les compétences professionnelles mises en jeu dans différentes situations d'enseignement
• Identifier un style pédagogique
• Identifier un rapport au savoir
• Choisir une méthodologie d'observation adaptée
• S'approprier des outils d'observation
• Recueillir et analyser des données d'observation
Description :
Formation
• Les missions d'un enseignant
• Les enjeux de l'enseignement des sciences (et des mathématiques si mutualisation)
• Les courants et styles pédagogiques
• Le rapport au savoir et styles cognitifs des élèves
• Méthodologie de l'observation de classe
Suivi de stage
• Aide à l'exploitation des données d'observation permettant de caractériser les pratiques enseignantes observées et le rapport au savoir des élèves : discours des enseignants, échanges avec les élèves, mise en activité des élèves, les erreurs des élèves, les évaluations
• Aide à la rédaction du dossier d'activité
Modalités de contrôle :
1) Un rapport de stage : coef 2/3
Ce rapport comporte deux parties : un dossier d'activité (15 pages max) et une note de synthèse (5 pages max).
* Le dossier d'activité rapporte le travail et les observations effectuées en stage
* La note de synthèse est une réflexion personnelle relative à la profession d'enseignant. Les arguments reposent sur les observations réalisées en stage.
2) Un contrôle continu: coef 1/3
Biographie, lectures recommandées : Danielle Alexandre. Anthologie des textes clés en pédagogie. ESF, 2010.
Dominique Chalvin. Histoire des courants pédagogiques. ESF, 2012.
Philippe Perrenoud. Dix nouvelles compétences pour enseigner. ESF, 2013.
Daniel Astolfi. L'erreur, un outil pour enseigner. ESF, 2011.
Philippe Perrenoud. Métier d'élève et sens du travail scolaire. ESF, 2013.