UE de préspécialisation du TC de Master de Physique

Informations

Langue d'enseignement : Français
Crédits ECTS: 6

Programme

  • Heures d'enseignement dispensées à l'étudiant : 58 heures
  • Temps de travail personnel : 120 heures

Objectifs et compétences

Objectifs :
2 options (de 3 ECTS chacune) au choix parmi 5 :

1. Physique de la Matière Molle

Objectifs pédagogiques :

La matière molle est un domaine de recherche dynamique à l'interface entre la physique, la chimie et la biologie qui s'intéresse aux propriétés de systèmes complexes tels que les colloïdes, en passant par les polymères comme l’ADN, les interfaces, les tensioactifs ou encore les cristaux liquides. L’objectif de ce cours est de présenter par des approches transverses les principales propriétés des systèmes de la matière molle et de montrer leurs universalités en utilisant des notions en physique statistique, en électromagnétisme, en mécanique des fluides etc…

Compétences acquises :

- Connaître les différents systèmes complexes rencontrés en matière molle (polymères, tensioactifs, émulsions, cristaux liquides).

- Savoir utiliser les notions générales de physiques (physique statistique, électromagnétisme, mécanique des fluides, etc…) pour modéliser des systèmes complexes.

2. Collisions nucléaires - interactions particules matière

Objectifs pédagogiques :

- Décrire les mécanismes ainsi que les aspects énergétiques et probabilistes des collisions entre noyaux et des interactions des particules avec la matière.

- S'appuyer sur ces propriétés pour présenter des techniques expérimentales utilisées en physique atomique et subatomique.

Compétences acquises :

- Savoir décrire les probabilités d'interaction en terme de sections efficaces

- Savoir déterminer les énergies des noyaux en voie de sortie après collision ainsi que les taux de production.

- Connaitre et quantifier les processus d'interaction - particule matière.

- Connaître des applications

3. Lasers et instrumentation optique

Objectifs pédagogiques :

L'objectif principal de ce cours est d'introduire les bases essentielles de la physique des lasers (amplification, cavités, propriétés, modes de fonctionnement) et leurs applications. Le cours aborde également la technologie et l'instrumentation optique pour les lasers, la mise en forme et le transport de faisceau et la caractérisation.

Compétences acquises :

- Concepts fondamentaux du fonctionnement des lasers

- Simulations des zones de stabilités d’une cavité, du mode transverse, de la propagation du faisceau, du fonctionnement impulsionnel (Matlab ou Octave)

- Identifier le type de laser adapté à une problématique

4. Cosmologie physique et évolution stellaire

Objectifs pédagogiques :

Le cours a la double vocation de décrire la structuration de l’univers d’une part et de présenter les grandes étapes de l’évolution stellaire d’autre part. L’accent sera mis sur les différents modèles en vigueur et les phénomènes sous-jacents qui permettent de comprendre et d’interpréter les observations.

Compétences acquises :

- Acquérir des bases minimales en cosmologie physique autour du « modèle standard » (énergie noire, matière noire froide), et les objets formés (amas, galaxies, milieu interstellaire, étoiles)

- Comprendre l'origine des différentes classes d'étoiles, leur position sur le «diagramme Hertzsprung-Russell», et des propriétés qui les distinguent

5. Préparation à l’Agrégation de physique

Objectifs pédagogiques :

L'épreuve du montage au concours de l'agrégation de physique consiste en une série d'expériences exploitées de façon quantitative et portant sur un sujet généralement assez vaste pour que le/la candidat(e) puisse faire preuve d'initiative dans le choix des manipulations présentées.

Cette UE de préparation anticipée à cette épreuve du montage permettra aux futurs candidats de se familiariser avec les attendus du jurys (réalisation d'expériences, exploitation des données, comparaison avec une modèle théorique), au format de l'épreuve (40 minutes de présentation) ainsi qu'avec le matériel du laboratoire de la préparation à l'agrégation de l'université de Bordeaux.

Compétences acquises :

Mise au point d'expériences de physique de niveau licence en autonomie partielle et à partir de matériels de base disponibles dans les laboratoires d'enseignement de l'université exploitation des données en langage python : représentations graphiques, extraction de grandeur(s) physique(s), critique des résultats obtenus

Présentation d'expériences devant un auditoire : gestion du temps, clarté de l'exposé, analyse des résultats

Défense des résultats obtenus en réponse aux questions d'un jury

Rédaction de comptes rendus au format "agrégation"

Programme :

-Thermodynamique : Mesure de température, Phénomènes de transport

-Mécanique : Dynamique des fluides, Acoustique

-Electromagnétisme : Production et mesure de champs magnétiques, Induction, auto-induction

-Electronique : Amplification de signaux, Acquisition, analyse et traitement des signaux.

-Optique : Instruments d'optique, Polarisation, Spectrométrie optique

Compétences :
  • Tenir un raisonnement ; développer une argumentation ; exercer son esprit critique
  • Effectuer une recherche d'information scientifique (bibliographique) en français ou en anglais
  • Analyser une problématique scientifique
  • Maitriser les outils informatiques bureautiques
  • Etre capable de travailler en équipe
  • Développer sa capacité à l'autoformation

  • Manipuler les mécanismes fondamentaux à l’échelle microscopique
  • Relier un phénomène macroscopique aux processus microscopiques sous-jacents
  • Mobiliser les concepts fondamentaux de la physique pour analyser, modéliser et résoudre des problèmes simples
  • Modéliser et Simuler des phénomènes physiques
  • Dégager des effets dominants et en calculer l'ordre de grandeur
  • Maîtriser des connaissances fondamentales dans le domaine de l'optique, des lasers, des sciences de la matière et des nanosciences.
  • Mobiliser les concepts fondamentaux de la physique, de l'échelle microscopique à l'échelle macroscopique, pour analyser, modéliser et résoudre des problèmes simples
  • Résoudre un problème de manière semi-quantitative en identifiant les effets dominants et en calculant leur ordre de grandeur ; effectuer une analyse dimensionnelle

  • Construire et rédiger un raisonnement mathématique rigoureux
  • Programmer des outils de simulation numérique spécifiques

Organisation pédagogique

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

Contrôle des connaissances

Session 1

> Epreuve terminale 3h coef. 0,70

> Contrôle Continu coef. 0,30

Session 2

* Physique de la matière molle:

- Report de la note d'oral sur le projet bibliographique : coef 0,5

- Examen écrit (1h30) ou oral (30min) (selon l'effectif) : coef. 0,5

* Collisions nucléaires, Interactions particules-matière:

- Report du contrôle continu de la session 1 : 0,3

- Examen écrit d'une durée de 1h30 ou oral (selon effectif): coef. 0,7

* Lasers et instrumentation optique:

- Report de la note de CC de la session 1

- Examen écrit (1h30) ou oral (selon l'effectif) : coef. 0,7

* Cosmologie physique et évolution stellaire:

- Report des notes de CC de la session 1.

- Examen écrit ou oral en fonction du nombre d'inscrits.

* Enseignement Préparation à  l'agrégation

Note_Finale_Session2 = Note_Globale_Enseignement_2_Session1 + Note_Globale_Enseignement_2_Session2

Lectures recommandées

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

Responsable de l'unité d'enseignement

Ulysse Delabre

Enseignants

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