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 20 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 27 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 06 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 13 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 20 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
Alonso/Finn, Tome 2, Ch. 10.10, 16.4, 16.5, example 13.2
Slides 05 /!\ Bug audio
Vidéo 05
Vidéo 05 (2024)
Série 05
Précorrigé 05
Corrigé 05
6 Jeudi 27 mars
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
       - 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
Alonso/Finn, Tome 2, 13.4, 13.6, 13.8, 17.1, 17.2, 17.4, 17.7, 17.8
Slides 06 Vidéo 06 Série 06
Précorrigé 06
Corrigé 06
7 Jeudi 03 avril
  • 1.4.2 Diffraction (suite)
        - 1.4.2.2 Diffraction de Fraunhofer par deux fentes parallèles
  • 1.4.3 Diffusion
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 07
Précorrigé 07
Corrigé 07
8 Jeudi 10 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 08
Précorrigé 08
Corrigé 08
10 Jeudi 17 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

Vendredi saint

pas d'exercice.

11 Jeudi 01 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
Alonso/Finn, Tome 2, Ch. 14.2, 14.4, 14.5, 16.9
Slides 10 Vidéo 10 Série 09
Précorrigé 09
Corrigé 09
12

Vendredi 08 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 6.8
Slides 11 Vidéo 11 Série 10
Précorrigé 10
Corrigé 10
13 Jeudi 15 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 11
Précorrigé 11
Corrigé 11
14
Jeudi 22 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 12
Précorrigé 12
Corrigé 12

Vendredi 30 mai





Test à blanc
Corrigé