Physique générale II : Optique ondulatoire, électronique et structure atomique - Partim Physique [SPHYB204]

Acquis d'apprentissage

Cette deuxième partie du cours d'introduction à l'électromagnétisme classique s'adresse aux étudiants du programme de bachelier en sciences physiques. Il inclut une partie sur l'optique ondulatoire. Il vise la compréhension des concepts fondamentaux, posant ainsi les bases pour les cours plus avancés. Le rôle du cours est d'insister tout particulièrement sur l'importance de la rigueur dans le raisonnement scientifique, et de montrer l'importance de l'observation et du calcul dans le traitement de problèmes de physique.

Contenu

Courants alternatifs: notion d'impédance complexe. Etude des circuits passifs en régime stationnaire. Etude du circuit R-L-C en régime transitoire. Les propriétés magnétiques de la matière (types de matériaux magnétiques, définition de la perméabilité et de susceptibilité, propriétés des matériaux magnétiques, hystérésis). Les transformateurs. Introduction aux rayons X. L'échelle des dB La modulation d'amplitude La jonction p-n, le transistor bipolaire, le transistor à effet de champ, Optique ondulatoire.

Table des matières

Courants alternatifs: notion d'impédance complexe. Etude des circuits passifs en régime stationnaire. Etude du circuit R-L-C en régime transitoire. Les propriétés magnétiques de la matière (types de matériaux magnétiques, définition de la perméabilité et de susceptibilité, propriétés des matériaux magnétiques, hystérésis). Les transformateurs. Introduction aux rayons X. L'échelle des dB La modulation d'amplitude La jonction p-n, le transistor bipolaire, le transistor à effet de champ.

Optique ondulatoire

Chapitre I: introduction

1.Optique géométrique ou ondulatoire
2. Principe de Huygens
3. Types d'ondes mécaniques
4. Equation d'onde (1D)
5. Ondes harmoniques
6. Définitions
7. Phase et vitesse de phase
8. Principe de superposition
9. Représentation complexe
10. Phaseurs
11. Ondes planes
12. Equation d'onde (3D)

Chapitre 2: Propagation de la lumière

1) Diffusion de Rayleigh
2) Principe de Huygens appliqué à la réflexion par une surface plane
3) Principe de Huygens appliqué à la réfraction par une surface plane
4) Principe de Fermat appliqué à la réflexion
5) Principe de Fermat appliqué à la réfraction
6) Généralisation du Principe de Fermat
7) Explication des mirages
8) Approche électromagnétique
9) Équations de Fresnel
10) Amplitude des coefficients
11) Incidence de Brewster
12) Phénomène de réflexion totale
13) Réflectance et transmittance

Chapitre 3: Interférences

1) Interférences – superposition d'ondes (2 D)
2) Superposition d'ondes de même amplitude
3) Cohérence spatiale et temporelle
4) Cohérence spatiale et partiellement temporelle
5) L'expérience de Young
6) Interférences à deux faisceaux
7) Interféromètre de Michelson

Chapitre 4: Diffraction

1) Diffractions de Fresnel et de Fraunhofer
2) Combinaisons d'oscillateurs cohérents
3) Figure de diffraction par une fente simple
4) Intensité de la figure de diffraction par une fente

Description des exercices

Ce cours es complété par des travaux pratiques dans le cadre d'une UE séparée (v. Travaux pratiques de physique générale - SPHYB207).

Disciplines