Physique IV

PHYS-206

Programme et référence

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Description

Programme du cours de Physique IV pour le semestre de printemps 2024.


Page content

Semestre printemps 2023/2024

Le tableau ci-dessous est indicatif (S=semaine n°)


Semaine Date Sujets Références Transparents
Enregistrement vidéo Exercices
1 Jeudi 22 février
Introduction
1. Les ondes

1.1. L'équation d'onde
  • 1.1.1 Propagation d'une perturbation
  • 1.1.2 L’équation d’onde (équation de d’Alembert)   
- 1.1.2.1 Onde transversales sur une corde
    - 1.1.2.2 Propagation d'une onde de pression
Alonso/Finn, Tome 2, Ch. 10.1, 10.2, 10.6, 10.7
Slides 01
Vidéo 01

Série 01
Précorrigé 01
Corrigé 01

2 Jeudi 29 février
  •     - 1.1.2.3 Ondes à la surface d'un liquide
        - 1.1.2.4 Ondes électromagnétiques
  • 1.1.3 Solution de l'équation d'onde
  • 1.1.4 Ondes à trois dimensions
  • 1.1.5 Histoire
1.2 Propriétés de base des ondes
  • 1.2.1 Ce qui se propage dans un mouvement ondulatoire    - 1.2.1.1 Densité d'énergie d'une onde
Alonso/Finn, Tome 2, Ch. 10.8, 10.12, 10.13, 10.9
Slides 02
Vidéo 02
Série 02
Précorrigé 02
Corrigé 02
3 Jeudi 07 mars
  •     - 1.2.1.2 Intensité d'une onde
  • 1.2.2 L'effet Doppler
  • 1.2.3 Onde de choc
1.3 Superposition d'une onde
  • 1.3.1 Principe de superposition
  • 1.3.2 Applications simples du principe de superposition    - 1.3.2.1 Battements
Alonso/Finn, Tome 2, Ch. 10.1, 13.2
Slides 03
Vidéo 03
Série 03
Précorrigé 03
Corrigé 03
4 Jeudi 14 mars
  •     - 1.3.2.2 Interférences de deux sources cohérentes
  • 1.3.3 Solution générale de l'équation     - 1.3.3.1 Quelques notions des mathématiques
           A) Série de Fourier
           B) Transformée de Fourier
        - 1.3.3.2 Solution générale
Alonso/Finn, Tome 2, Ch. 10.3 16.2
Slides 04
Vidéo 04
Série 04
Précorrigé 04
Corrigé 04
5 Jeudi 21 mars
  • 1.3.4 Pulse, vitesse de phase et vitesse de groupe
  • 1.3.5 Ondes stationnaires    - 1.3.5.1 Exemple: onde sur corde
        - 1.3.5.2 Formulation générale d'un mouvement harmonique stationnaire
1.4 Interaction ondes-milieu de propagation
  • 1.4.1 Réflexion et réfraction    - 1.4.1.1 Réflexion et réfraction à la jonction de deux cordes différentes
Alonso/Finn, Tome 2, Ch. 10.10, 16.4, 16.5, example 13.2
Slides 05
Vidéo 05
Série 05
Précorrigé 05
Corrigé 05
6 Jeudi 28 mars
              - 1.4.1.2 Ondes planes
  •     - 1.4.1.3 Principe de Fermat
  • 1.4.2 Diffraction    - 1.4.2.1 Diffraction de Fraunhofer à une fente
        - 1.4.2.2 Diffraction de Fraunhofer par deux fentes parallèles
  • 1.4.3 Diffusion
Alonso/Finn, Tome 2, 13.4, 13.6, 13.8, 17.1, 17.2, 17.4, 17.7, 17.8
Slides 06
Vidéo 06

Vendredi saint, pas d'exercice.
7 Jeudi 11 avril
2. Ondes électromagnétiques
2.1 Propriétés de base des ondes électromagnétiques
  • 2.1.1 Rappel
  • 2.1.2 Spectre de fréquences des ondes électromagnétiques
  • 2.1.3 La polarisation
Alonso/Finn, Tome 2, Ch. 11.2, 12.9
Slides 07
Vidéo 07
Série 06
Précorrigé 06
Corrigé 06
8 Jeudi 18 avril
  • 2.1.4 Énergie d'une onde EM
  • 2.1.5 Quantité de mouvement d'une onde EM
  • 2.1.6 Génération des ondes EM
        - 2.1.6.1 Les potentiels retardées
        - 2.1.6.2 Oscillateur de Hertz
Alonso/Finn, Tome 2, Ch. 11.3, 11.4
Slides 08 Vidéo 08
Série 07
Précorrigé 07
Corrigé 07
9 Jeudi 25 avril
2.2 Propagation des ondes électromagnétiques dans la matière
  • 2.2.1 Milieux diélectriques isotropes
  • 2.2.2 Milieux diélectriques anisotropes
Alonso/Finn, Tome 2, Ch. 14.3, 12.7
Slides 09
Vidéo 09
Série 08
Précorrigé 08
Corrigé08
10 Jeudi 02 mai
2.3 Réflexion et réfraction des ondes électromagnétiques
  • 2.3.1 Champ électromagnétiques au passage d'une interface (milieux diélectriques isotropes)
  • 2.3.2 La biréfringence
  • 2.3.3 Propagation guidée des ondes électromagnétiques
Alonso/Finn, Tome 2, Ch. 14.2, 14.4, 14.5, 16.9
Slides 10
Vidéo 10
Série 09
Précorrigé 09
Corrigé 09
11

Vendredi 10 mai




Test à blanc
Enoncé
Précorrigé
Corrigé
12 Jeudi 16 mai
3. La relativité restreinte
3.1 Introduction
  • 3.1.1 Relativité galiléenne
  • 3.1.2 Difficultés liées à la relativité galiléenne et à la vitesse de la lumière
  • 3.1.3 L'expérience de Michelson et Morley
  • 3.1.4 Principe de la relativité restreinte
  • 3.1.5 Conséquences des principes de la relativité restreinte
Alonso/Finn, Tome 1, Ch. 6.6, and Example 6.8Slides 11
Vidéo 11
Série 11
Précorrigé 11
Corrigé 11
13
Jeudi 23 mai
3.2 Cinématique relativiste
  • 3.2.1 Transformation de Lorenz
  • 3.2.2 Effet Doppler relativiste
  • 3.2.3 Diagramme espace-temps
Alonso/Finn, Tome 1, Ch. 6.7, 6.8
Slides 12
Vidéo 12
Série 12
Précorrigé 12
Corrigé 12
14
Jeudi 30 mai
  • 3.2.4 Paradoxe des jumeaux
3.3 Dynamique relativiste
  • 3.3.1 Quantité de mouvement
  • 3.3.2 Force
  • 3.3.3 Énergie
  • 3.3.4 Relation entre énergie et quantité de mouvement
  • 3.3.5 Effet Compton
Alonso/Finn, Tome 1, Ch 11.4, 11.5, 11.6, 11.9
Slides 13
Vidéo 13
Série 13
Précorrigé13
Corrigé 13