Physique quantique

Informations

Langue d'enseignement : Français
Crédits ECTS: 6

Programme

  • Heures d'enseignement dispensées à l'étudiant : 50 heures
  • Temps de travail personnel : 100 heures

Objectifs et compétences

Objectifs :
Cette UE de physique quantique propose un développement structuré du formalisme quantique et de ses applications s’appuyant sur l’introduction de 2e année qui présentait le formalisme ondulatoire (problèmes simples de puits et de barrières de potentiel) et les postulats en exploitant le système à 2 niveaux (qubit ou spin ½). L’objectif principal en est l’acquisition d’une autonomie dans le traitement de problèmes de mécanique quantique simples dont les applications sont essentielles pour de nombreux domaines de la physique : physique atomique et moléculaire, optique et électronique quantique, physique de l’interaction laser-matière, physique du solide, physique nucléaire, physique statistique… On expose d’abord le formalisme de Dirac développé à partir de son introduction en 2e année. Les outils mathématiques de la mécanique quantique sont précisés en lien avec les compétences acquises dans les UE de mathématiques. Les postulats de la mécanique quantique sont introduits donnant ainsi les outils et les méthodes pour aborder des modèles qui sont au fondement de la physique : l’oscillateur harmonique, le rotateur rigide, une particule dans un potentiel central. La théorie complète du moment cinétique, orbital et de spin, sera présentée. L’addition des moments cinétiques qui joue un rôle central en spectroscopie sera appliquée sur des cas simples préfigurant un traitement plus complet en master. Toujours dans cette optique, la théorie des perturbations stationnaires sera introduite et appliquée au cas important du couplage spin-orbite.

Organisation pédagogique

le mode de fonctionnement de l'UE est présenté au début des enseignements

Contrôle des connaissances

Session 1

- devoir surveillé écrit de 1h20 (coef 0,3)

- examen terminal écrit de 3h (coef 0,7)

Session 2

- report de la note de devoir surveillé (coef 0,3)

- examen terminal écrit de 3h (coef 0,7)

En cas de faible effectif, l'examen terminal écrit pourra être remplacé par un oral.

Lectures recommandées

l'ensemble des références bibliographiques est communiqué au début des enseignements

Responsable de l'unité d'enseignement

Christophe Champion

Enseignants

la composition de l'ensemble de l'équipe pédagogique est communiquée au début des enseignements