LICENCE FONDAMENTALE DE PHYSIQUE

LICENCE FONDAMENTALE DE 

PHYSIQUE

1- PROGRAMMES DE LA LICENCE FONDAMENTALE DE 

PHYSIQUE 

BACCALAUREAT : Bac Math, Bac Sciences Expérimentales et Bac Technique 

LICENCE FONDAMENTALE 

MENTION : PHYSIQUE 

L1 

Possibilité de passerelles 

(Physique chimie, Physique appliquée : Matériaux, Instrumentation,… 

L2 

PHYSIQUE 

Possibilité d’accès aux Concours d’entrée aux Ecoles d’ingénieurs (selon réglementation en vigueur) 

L3 

PARCOURS 

PHYSIQUE GENERALE 

L3 

PARCOURS 

MECANIQUE 

Pour chaque parcours 3 options libres et 5 options de parcours 

L3 

PARCOURS 

ELECTRONIQUE 

Possibilité d’accès aux différents Mastères de Physique et à la préparation au CAPES et à l’agrégation de physique 

(selon réglementation en vigueur) 

PROGRAMMES ET CONTENUS DES LICENCES FONDAMENTALES ET APPLIQUEES DE PHYSIQUE 2

N° 

Unité 

d'enseignement 

Nature 

de l'UE 

Elément 

constitutif d'UE 

(ECUE) 

Licence Fondamentale de Physique 

LF de Physique - L1 - Semestre 1 

Volume horaire semestriel 

(14 semaines) 

Cours TD TP 

ECUE 

(le cas 

échéant) 

Crédits Coefficients Régime d'examen 

UE 

ECUE 

(le cas 

échéant) 

2 

UE 

Contrôle 

continu 

1 Math 1 UEF 

Analyse 1 1h 30 1h 30 3 

x 

6 

4 

Algèbre 1 1h 30 1h 30 3 2 x 

Mécanique 1 1h 30 1h 30 3 

2 

x 

2 Physique 1 UEF Optique 

6 

4 

1h 30 1h 30 3 2 

géométrique 

x 

3 Physique 2 

Electrostatique 1h 30 1h 30 4 4 3 3 x 

X 

4 

Physique UEF Physique 

Sauf cas 

3h 4 4 3 3 

expérimentale 


spécifique 

s 

5 Chimie 1 UEF Chimie générale 1h 30 1h 30 1h 30 4 4 3 3 x 

6 Unité transversale UET 

Anglais 1h 30 2 

1.5 

x 

C2i 1h 30 2 1.5 x 

6 

4 

Droit de 

1h 30 2 1 x 

l’homme 

NB : Epreuve d’examen dans chaque matière constituante d’une UE. La durée de chaque épreuve est de 1H30 

La note de TP correspond à 25% de la note globale dans le cas d’une matière avec TP. 

Régime 

mixte 


N° 

Unité 


Natur 

e 

de 

l'UE 

Elément 


(ECUE) 


LF de Physique - L1 - Semestre 2 


(14 semaines) 

Cours TD TP 

ECUE 

(le cas 

échéant) 


UE 

ECUE 

(le cas 

échéant) 

2 

UE 

Contrôle 

continu 

1 Math 2 UEF 

Analyse 2 1h 30 1h 30 3 

x 

6 

4 

Algèbre 2 1h 30 1h 30 3 2 x 

2 Physique 2 UEF Mécanique 2 1h 30 1h 30 4 4 3 3 x 

Magnétostatique & 

Phénomènes 1h 30 1h 30 3 

2 

x 

3 Physique 3 UEF d’induction 

6 

4 

4 

Physique 

expérimentale 2 

UEF 

5 Chimie 2 UEF 


Electrocinétique- 

Circuits électriques 

Physique 


Chimie inorganique 

& cinétique 

Régime 

mixte 

1h 30 1h 30 3 2 x 

3h 4 4 3 3 

1h 30 1h 30 1h 30 4 4 3 3 


C2i 1h 30 2 6 1.5 

Droit de l’homme 1h 30 2 1 



1.5 

4 

X 

SCS 

X 

SCS 

X 

SCS 

X 

SCS 


N° 

Unité 


Nature 

de 

l'UE 

1 Math 3 UEF 

2 Mécanique 3 UEF 

3 

4 

Electromagnétisme 

dans le vide 

& 

Electronique 1 

Physique 


UEF 

Elément constitutif 

d'UE (ECUE) 


LF de Physique – L2 - Semestre 3 

Volume horaire 

semestriel 

(14 semaines) 


Cours TD TP ECUE UE ECUE UE 

Contrôle 

continu 

Analyse 3 1h 30 1h 30 3 

2 

6 

4 x 

Algèbre 3 1h 30 1h 30 3 2 

Mécanique des solides et 

1h 30 1h 30 3 

2 

x 

des fluides 

6 

4 

Thermodynamique 1h 30 1h 30 3 2 x 

Electromagnétisme dans 

1h 30 1h 30 3 

2 

x 

le vide 

5 

4 

Electronique 1h 30 1h 30 2 2 x 

UEF Physique expérimentale 3h 4 4 3 3 

5 Option libre UEO Option libre 1h 30 1h 30 3 3 3 3 x 


2 

X 


Technique de 

communication 

1h 30 2 6 1 

Culture d’entreprise 1h 30 2 1 

Total 12h 13h30 3h 30 22 



4 

X 

X 

Régime 

mixte 


N° 

1 

2 

3 

Unité 


Electromagnétis 

me dans la 

matière 

& 

Relativité&Intro 

à la mécanique 

quantique 

Physique des 

Ondes & 


Physique 


Nature 

de l'UE 

UEF 

UEF 

Elément constitutif 

d'UE (ECUE) 

Electromagnétisme 

dans la matière 

Relativité & Intro à la 

mécanique quantique 




(14 semaines) 



1h 30 1h 30 3 

Contrôl 

e 

continu 

Régime 

mixte 

6 

4 

1h 30 1h 30 3 2 x 

Physique des Ondes 1h 30 1h 30 3 

2 

x 

Electronique 2 1h 30 1h 30 3 

6 

2 

4 

x 

UEF Physique expérimentale 3h 4 4 3 3 

4 Option libre UEO Option libre 1h 30 1h 30 4 4 3 3 x 

5 

Option selon 

Parcours 

UEO Option selon Parcours 1h 30 1h 30 1h 30 4 4 3 3 x 


2 

X 

6 

Unité 

UET Technique de 

transversale 

communication 

1h 30 2 

6 

1 

4 X 

Culture d’entreprise 1h30 2 1 x 

Total 27h 30 30 21 



2 

X 

x 


N° 

Unité 


Nature de 

l'UE 



Elément 


(ECUE) 


(14 semaines) 



Contrôle 

continu 

Régime 

mixte 

1 

2 

3 

4 

5 

Cristallographie 

& 

Optique ondulatoire 

Méthodes 

Mathématiques de 

la Physique 

& 

Physique 

numérique 

Mécanique 

quantique 

Physique 

statistique-1 

Option selon 

Parcours 

UEF 

UEF 

UEF 

UEF 

UEO 

Cristallographie 1h 30 1h 30 3 

2 

x 

6 

4 

Optique 

1h 30 1h 30 1h 30 3 2 

ondulatoire 

x 

Méthodes 

Mathématiques de 1h 30 1h 30 3 

2 

x 

la Physique 

6 

4 

Physique 

numérique 

1h 30 1h 30 3 2 x 

Mécanique 

quantique 

Physique 

statistique 

Option selon 

Parcours 

1h 30 1h 30 4 4 3 3 x 

1h 30 1h 30 4 4 3 3 x 

1h 30 1h 30 1h 30 4 4 3 3 x 


2 

X 


Culture de 

l’entreprise 

Technique de 

communication 

X 

1h 30 2 6 1 4 

1h30 2 1 x 

Total 28h30 30 30 21 





N° 

Unité 


Nature de 

l'UE 


Elément 


(ECUE) 


(14 semaines) 

Cours TD TP 


ECUE 

(le cas 

échéant) 

UE 

ECUE 

(le cas 

échéant) 

UE 

Contrôle 

continu 

Régime 

mixte 

1 

Mécanique 

Quantique 2 

UEF 

Mécanique 

Quantique 2 

1h 30 1h 30 5 5 3 3 x 

2 

Physique 

atomique et 

moléculaire 

UEF 

Physique 

atomique et 

moléculaire 

1h 30 1h 30 1h 30 4 4 2 2 x 

3 

Physique 

Statistique-2 

& 

Propriétés de la 

Matière 

UEF 

Physique 

Statistique-2 

Propriétés de la 

Matière 

1h 30 1h 30 3 

2 

x 

7 

4 

1h 30 1h 30 1h 30 4 2 x 

4 

Option selon 

Parcours 

UEF 

Option selon 

Parcours 

1h 30 1h 30 4 4 3 3 x 

5 

Option selon 

Parcours 

UEO 

Option selon 

Parcours 

1h 30 1h 30 1h 30 6 6 3 3 x 

6 

Module 

optionnel 

UEO 

Option selon 

Parcours 

1h30 1h30 4 4 3 3 x 

Total 25h 30 30 30 18 




Liste des UE Optionnelles 

Unité optionnelle S3 S4 S5 S6 

Mécanique des Fluides PM PM 

Complément mathématique PG 

Transfert thermique PM PM PM 

MMC PM PM 

Electronique du solide PG ou PE PG ou PE 

Biologie pour physiciens L L 

Propriétés Physiques de la Matière PG ou PM PG ou PM 

Optique de milieux anisotropes PG PG 

Traitement de signal et instrumentation PE PE 

Electronique analogique II L ou PE 

Electronique numérique II PE ou 

Mécanique analytique L ou PG ou PM PG ou PM 

Techniques de l’ingénieur STI L L 

Thermodynamique du solide PM PM 

Electrochimie L 

Didactique L L L 

cristallographie PG 

Physique et énergie L ou PG ou PM PG ou PM 

Informatique industrielle et automatique PE PE 


Unité optionnelle S3 S4 S5 S6 

Physique de la Terre et de l’Univers L L 

Hyperfréquences PE PE 

Physique des Lasers PG PG 

Télédétection PE PE 

Acoustique musicale L L 

Astrophysique L L 

Optique instrumentale PG PG 

Biomatériaux PG ou PM PG ou PM 

Matériaux polymères PG ou PM PG ou PM 

Analyse physico-chimique L L L 

Physique de l’environnement L L L 

Autres 

* La liste des UE optionnelles est fixée par l’établissement qui assure la formation de licence. 


2- CONTENUS DES PROGRAMMES DE LA LICENCE 

FONDAMENTALE DE PHYSIQUE 

(Programme détaillé des unités d’enseignement de Physique) 

Unités Fondamentales du Semestre S1 

Mécanique 1 

Volume horaire : 42 heures ( 21 h : Cours, 21h : TD) 

Crédits : 3 

Coefficient : 2 

Contenu : 

Outils mathématiques : Calcul vectoriel, systèmes de coordonnées, bases locales des coordonnées cylindriques et sphériques, courbes abscisse curviligne, 

base de Serret-Frenet 

Cinématique du point : espace et temps d’un observateur, mouvement et référentiel, vitesse, accélération, exemple de quelques mouvements simples. 

Changement de référentiel : référentiel absolu et référentiel relatif, loi de composition des vitesses, loi de composition des accélérations, mouvements 

relatifs de translation et mouvements relatifs de rotation uniforme autour d’un axe fixe. 

Principes de la mécanique du point : interaction et forces, référentiels galiléens et principe d’inertie, relation fondamentale de la dynamique, principe des 

actions réciproques, principe fondamental de la dynamique dans un référentiel non galiléen, applications. 


Crédits : 3 


Optique géométrique 

Contenu : 

Introduction à la lumière : notions sur les ondes, plans d’onde, notion de longueur d’onde, indice de réfraction d’un milieu 

Fondements de l’optique géométrique : principe de propagation rectiligne de la lumière, limite de validité de l’optique géométrique, chemin optique, 

principe de Fermat, lois de Descartes 


Formation des images : objet et image, notion de stigmatisme, aplanétisme, systèmes centrés dans l’approximation de Gauss, conjugaison et 

grandissement, exemples 

Systèmes optiques à faces planes : miroirs plans, dioptres plans, formules de conjugaison dans l’approximation de Gauss, prisme, notion de dispersion 

Systèmes optiques à faces sphériques : miroirs sphériques, dioptres sphériques, formules de conjugaison dans l’approximation de Gauss, lentilles minces, 

formule de conjugaison et de grandissement d’une lentille mince, construction d’images 

Principe de quelques instruments d’optique : notions sur l’œil, la loupe, le microscope, lunette astronomique, télescope… 

Physique expérimentale 1 

Volume horaire : 42 heures (42 h : TP) 

Crédits : 4 


Mode d’évaluation : contrôle continu 

Contenu : 

Ce module de travaux pratiques porte sur les notions de base de mécanique et d’optique géométrique. Le programme détaillé sera fixé par le 

département concerné toutefois il doit contenir des expériences sur les mesures des vitesses et des accélérations de certains mouvements simples, la 

mesure de g, détermination de certaines lois de forces et des expériences sur le prisme, la dispersion de la lumière, les miroirs, l’association de miroirs, les 

lentilles (détermination de la distance focale, objet et image…), l’association des lentilles, étude de quelques instruments optiques, ainsi que des TP de 

simulations numériques …. 


Crédits : 4 


Electricité 1 : Electrostatique 

Contenu : 

Champ et potentiel électrostatique : Loi de Coulomb, champ électrique, notion de gradient propriétés du champ électrique, potentiel électrique, lignes de 

champ et surfaces équipotentielles 

Théorème de Gauss : Notion d’angle solide, notions de symétrie, théorème de Gauss et application 

Equations locales de l’électrostatique 

Dipôle électrostatique : champ et potentiel d’un dipôle, interaction d’un dipôle avec un champ électrique, applications 

Energie électrostatique : énergie d’un ensemble de charges ponctuelles et énergie d’une distribution continue de charges 

Conducteurs : Propriétés des conducteurs, théorème de Coulomb, capacité, coefficients d’influence, pouvoir des pointes, Condensateurs. 


Chimie Générale 

Atomistique : Emission-absorption. Atomes poly-électroniques (orbitales s, p, d). Classification périodique. 

Molécules : Lewis et VSEPR. 

Chimie des solutions : Acides et bases en solution aqueuse. Equilibres d’oxydo-réduction. Piles. 

Cinétique chimique : Cinétique formelle et méthodes expérimentales de la cinétique. 



Crédits : 4 



Mécanique 2 

Contenu : 

Travail d’une force, énergie cinétique, énergie potentielle : théorème de l’énergie cinétique, forces conservatives, énergie potentielle, intégrale première 

de l’énergie cinétique, énergie mécanique, exemples. 

Dynamique d’un système de points et d’un solide en rotation autour d’un axe fixe : centre de masse, référentiel barycentrique, forces intérieures et 

forces extérieures, énergie cinétique et moment cinétique, équation du mouvement de translation et de rotation. 

Conservation de l'énergie, de la quantité de mouvement et du moment cinétique. Applications 

Choc de deux particules : lois de conservation, chocs à une dimension : chocs élastiques et choc mous, chocs élastiques à deux dimensions. 

Interaction de gravitation : Loi d'attraction universelle, champ et potentiel de gravitation, énergie potentielle de gravitation, application au mouvement 

des planètes. 

Oscillateur harmonique : description du mouvement, étude énergétique, analogie électromécanique. 

Oscillations libres, amorties et forcées : mise en équation et caractéristiques, analogie électromécanique. 

Magnétostatique 

Volume horaire : 42 heures (21 h : Cours, 21 h : TD) 

Crédits : 3 


Electricité 2 : 

Magnétostatique et Electrocinétique 

Contenu : 

Courants et conducteurs : Densité de courant et équation de continuité, loi d’Ohm. 

Champ magnétique : Loi de Biot et Savart, théorème d’Ampère, calcul de champs magnétiques créés par des courants permanents, potentiel vecteur, 

équations locales de la magnétostatique 

Phénomènes d’induction : phénomènes d’induction (circuit dans un champ magnétique variable et circuit mobile dans un champ magnétique permanent), 

force de Laplace, théorème de Maxwell, énergie magnétique, application aux circuits couplés 


Electrocinétique 


Crédits : 3 


Circuits électriques, courants, tension, lois de Kirchoff 

Les dipôles électriques : résistance, condensateur, bobine 

Le régime sinusoïdale : notion d’impédance complexe 

Théorèmes Généraux de l’électricité 

Méthodes d’analyse des circuits électroniques : Fonction des transferts et diagramme de Bode 

Régime transitoire et permanant 

Etude des circuits LC, RL et LRC 

Quadripôles et filtres 

Amplificateurs opérationnels 

Physique expérimentale 2 


Crédits : 4 


Contenu : 

Ce module de travaux pratiques porte sur les notions de base de mécanique et d’électricité. Le contenu détaillé est en cours d’élaboration. Il devra 

contenir entre autres des expériences sur les chocs, les oscillateurs amortis et entretenus, analogie entre les oscillateurs et les circuits RLC, résonance, les 

lois de Kepler (application aux mouvements des planètes, simulation de leurs mouvements…) , les pendules couplés, mesures électriques…. 



Mécanique 3 et Thermodynamique 

Mécanique des solides et des fluides 

Mécanique 3 : Mécanique des solides et des fluides 


Crédits : 3 

Contenu : 

Cinématique du solide : 

Calcul vectoriel, Champ des vitesses des points d’un solide. Solide dans l’espace, Angles d’Euler, Mouvement de translation, Mouvement de 

rotation autour d’un axe. Composition des vitesses, et des accélérations. Cinématique du contact de deux solides, contact ponctuel, vitesse de 

glissement. 

Dynamique du solide : 

Centre d’inertie, moments d’inertie, Théorèmes d’Huygens, Matrice d’inertie, axes principaux d’inertie. Moment cinétique, résultante cinétique, 

Moment dynamique, résultante dynamique, solide en mouvement autour d’un point fixe. Relation entre moment cinétique et moment 

dynamique. Energie cinétique, théorème de l’énergie cinétique, intégrale première de l’énergie cinétique, solide en rotation autour d’un point 

fixe. Mouvement autour du centre d’inertie, référentiel barycentrique, Théorèmes de Kœnig. Puissance, théorème des travaux virtuels. Principe 

fondamental de la dynamique. Contact entre solides, frottement de glissement, loi de Coulomb, frottement de roulement. Stabilité. 

Statique et dynamique des fluides 

Pression dans un fluide au repos, loi d’Archimède ; tension superficielle ; vitesse dans un fluide ; notion de viscosité ; loi de Bernoulli ; 

écoulement laminaire et turbulent. Applications. 


Mécanique 3 : Thermodynamique 

Volume horaire : 42 heures (21 h : Cours, 21h : TD) 

Crédits : 3 

Contenu : 

Système, état d’équilibre, transformations : Système, Equilibre, variables d'état, équation d'état, fonction d'état, Transformation, Principe zéro 

de la Thermodynamique - Température 

Modèle cinétique du gaz parfait : Définitions, Expressions cinétiques de T et P, Equation d'état et énergie interne, Loi de distribution de 

Maxwell, Limites de validité du modèle cinétique ; équation de Van der Waals, Coefficients thermoélastiques. 

Bilan d’énergie, 1 er principe de la thermodynamique, application au gaz parfait : Formes de transfert d'énergie, Premier principe de la 

thermodynamique, Transformations réversibles, Transformations irréversibles, Cycle de Carnot d'un gaz parfait 

Second principe de la thermodynamique, bilan d’entropie : Enoncé du Second principe, Fonction caractéristique, Détermination de ∆S, 

Inégalité de Clausius, Bilan entropique, Définition statistique de Boltzmann 

Applications du 1 er et du 2 ème principe ; les machines thermiques : Relations de Clapeyron, Variation finie d'une fonction d'état, Détentes 

adiabatiques d'un gaz réel, Cycles et transformations monothermes, Cycles dithermes (machines thermiques), Système ouvert 

Energie libre et enthalpie libre: Potentiel thermodynamique, Energie libre, Enthalpie libre, Bilans d'énergie et d'enthalpie libres; travail non 

récupéré. 

Changement d’état d’un corps pur: Définitions et propriétés, Condition d'équilibre et formule de Clapeyron, Fonctions d'état d'un mélange 

diphasique liquide-vapeur 


Electromagnétisme dans le vide 

et Electronique 1 

Electromagnétisme dans le vide 


Crédits : 3 

Contenu : 

- Rappels sur les phénomènes d’induction et énergie magnétique. 

- Courant de déplacement et équations de Maxwell. 

- Energie électromagnétique et théorème de Poynting. 

- Généralités sur les ondes (équation de d’Alembert, solutions, onde progressive plane, cylindrique, sphérique, ondes stationnaires). 

-Ondes électromagnétiques dans le vide (structure de l’onde plane, onde plane monochromatique, différents états de polarisation des ondes 

planes, bilan d’énergie). 

- Conditions aux limites et réflexion d’une onde plane monochromatique sur un conducteur parfait, application à une cavité résonante simple. 

-Rayonnement des ondes électromagnétiques : dipôles oscillants, antennes. 



Crédits : 3 

Objectif : 


Contenu : 

-Circuits électriques, courants, tension, lois de Kirchoff 

-Les dipôles électriques : résistance, condensateur, bobine 

-Le régime sinusoïdal : notion d’impédance complexe 

-Théorèmes Généraux de l’électricité 

- Analyse des circuits électroniques : Fonction des transferts et diagramme de Bode 

-Régime transitoire et permanant 

-Etude des circuits LC, RL et LRC 

-Quadripôles et filtres 

-Amplificateurs opérationnels 


Electromagnétisme dans la matière 


Crédits : 3 


Electromagnétisme dans la matière 

et 

Relativité et Introduction à la mécanique quantique 

Contenu : 

- Electrostatique dans les diélectriques (polarisation, charges de polarisation, vecteur déplacement électrique, théorème de Gauss, équations 

locales pour D r et E r ). 

- Magnétostatique dans la matière magnétique (milieux paramagnétiques, milieux diamagnétiques, vecteurs excitation magnétique, théorème 

d’Ampère dans les milieux linéaires homogènes et isotropes, équations locales pour H r et B r , notions sur les supraconducteurs). 

- Equations de Maxwell dans la matière (notations complexes). 

- Propagation des ondes électromagnétiques planes dans les milieux non magnétiques globalement neutres. : dispersion et absorption. 

- Propagation dans un conducteur, plasmas, diélectriques. 

- Conditions aux limites à l’interface de deux diélectriques : lois de Descartes et coefficients de Fresnel. 

- Guides d’ondes : équation de dispersion, notion de mode. 

Relativité et Introduction à la mécanique quantique 


Crédits : 3 

Contenu : 


Relativité 

Introduction historique : Transformation de Galilée – hypothèse de l’éther – expérience de Michelson et Morley Principe de relativité 

d’Einstein 

Relativité du temps et de l’espace : Postulats d’Einstein sur la vitesse de la lumière dans le vide. Transformation spéciale de Lorentz. Relativité 

du temps (simultanéité ; temps propre et impropre ; dilatation des durées). Relativité de l’espace (contraction des longueurs ; longueur propre et 

impropre). Applications : paradoxe des jumeaux, effet Doppler – Fizeau, GPS… 

Espace-temps : Structure métrique et espace de Minkowski ; quadrivecteurs. Relativité et causalité : cône de lumière ; passé, futur, ailleurs 

Dynamique relativiste : Quadrivecteur énergie – quantité de mouvement : énergie d’une particule au repos, relation énergie – quantité de 

mouvement Equivalence masse-énergie. Applications. 

Introduction à la mécanique quantique 

L'émergence des concepts quantiques : le rayonnement du corps noir et la loi de Planck ; l'effet photoélectrique et les photons ; les spectres 

atomiques et le modèle de Bohr. Limite de validité de la physique classique, l'action caractéristique ħ. 

Dualité onde-corpuscule : effet Compton, onde de De Broglie, fonction d’onde d’une particule matérielle, paquet d’ondes relation d’incertitude 

de Heisenberg. 

Equation de Schrödinger à une dimension. Applications aux puits et barrières de potentiel. 

Physique expérimentale 


Crédits : 4 



Contenu : 

Cette unité a pour but de réaliser d’une part des manipulations de base permettant de vérifier les lois physiques abordées dans le cours et relatives à la 

mécanique des solides et des fluides, à la thermodynamique, à l’électromagnétisme, à l’électronique et à la relativité et d’initier des mini projets 


expérimentaux présentant les interactions mutuelles et la complémentarité de ces différentes branches de la physique dans la réalisation de dispositifs : 

électromécaniques, optoélectroniques, machines thermiques… 

Physique des Ondes 


Crédits : 3 

Contenu : 

Physique des Ondes 

Et 


I -DESCRIPTION DES ONDES 

1- Introduction à la propagation des ondes : oscillateurs mécaniques couplés (pulsations, modes propres), approximation des milieux continus, 

ondes transversales et ondes longitudinales. 

2-Equation des ondes à une dimension : l'onde progressive harmonique 

a- Equation de d'Alembert à une dimension 

b- Ondes stationnaires et ondes progressives 

c- L'onde progressive harmonique. 

3- Ondes à trois dimensions :surface d'ondes 

a- Ondes sphériques ; ondes planes 

b- L'onde plane progressive harmonique (OPPH) 

c- Théorème de Malus-Dupin 

3- Polarisation d'une onde transversale 

II-APPLICATIONS 

1- Onde transversale sur une corde vibrante 


2- Propagation unidimensionnelle dans un câble coaxial 

3- Ondes sonores dans les fluides 

4- Ondes acoustiques longitudinales dans un solide 

5- Rayonnement du dipôle oscillant. Antennes. 

Electronique 2 (bases de l’électronique analogique et numérique) 


Crédits : 3 

Contenu : 

I - Electronique analogique : 

1- Semiconducteurs, dopages, jonction PN 

2- Transistor bipolaire : polarisation, caractéristiques, fonctionnement 

3- Amplificateur intégré : fonctionnements linéaire et non linéaire 

II- Electronique logique : 

1- Fonctions logiques élémentaires 

2- Fonctions combinatoires : multiplexeurs, … 

3- Fonctions séquentielles : bascule, registres, compteurs, … 

4- Convertisseurs N/A et A/N 



Mécanique quantique I 

Bases mathématiques de la mécanique quantique 

Espace des fonctions d’onde d’une particule, notions de représentations, notation de Dirac, opérateurs linéaires, opérateurs adjoints, opérateurs 

hermétiques, opérateurs unitaires, vecteurs propres et valeurs propres d’un opérateur. Observables. Produit tensoriel d’espace d’états. 

Postulats de la mécanique quantique 

Etat d’un système. Description d’une grandeur physique. Mesure d’une grandeur physique. Évolution dans le temps. Quantification des 

grandeurs physiques. 

Valeurs moyennes et compatibilité des observables 

Conservation de la probabilité et lien avec la mécanique classique 

Opérateur d’évolution 

Application au système à deux niveaux. 

L’oscillateur harmonique 

Rappels de mécanique classique sur l’oscillateur harmonique à une dimension. Hamiltonien. 

Traitement par l’équation de Schrödinger : énergies, fonctions d’onde stationnaires. 

Traitement opératoriel : opérateurs création et annihilation, valeurs propres et états propres. Etats cohérents. 

Application à l’oscillateur isotrope à trois dimensions, degenerescence des niveaux. 

Moment cinétique 

Le moment cinétique classique et le facteur gyromagnétique de l’électron. 

L’opérateur moment cinétique défini par ses règles de commutation. 

Valeurs propres et états propres de J 2 et J Z, représentation {|j, m›}. 

Moment cinétique orbital, harmoniques sphériques. Opérateur de rotation. 


Particule dans un potentiel central 

Etats d’une particule dans un potentiel central, résolution approchée de l’équation de schröndiger. 

Mouvement relatif de deux particules en interaction. 

Application à l’atome d’hydrogène. 

Les trois trois états de la matière 

La structure atomique du cristal 

Maille primitive Maille multiple 

Réseau direct, réseau réciproque 

Calculs Cristallographiques 

Opérations de symétrie des structures Cristallines 

Représentation des opérations de symétrie 

Association Transformation des opérations de symétrie 

Groupes de symétrie Tables Internationales de Cristallographie 

Facteur de structure 

: Méthodes expérimentales en diffraction 

La Symétrie dans les spectres de diffraction 

Diffusion des Rayons X par les atomes 

Intensités des Rayons X diffractés par un matériau cristallin 

Diffusion des Neutrons 

: Diffusion des Neutrons par des structures magnétiques 

Cristallographie 

Méthodes Mathématiques pour la physique 

Fonction d'une variable complexe- Intégrale sur un chemin, pôles et résidus. Théorie élémentaire des distributions. 

Séries de Fourier. 

Transformée de Fourier. 

Produit de convolution. 


Transformée de Laplace. 

Espace de Hilbert. . 

Fonctions de carrés sommables. 

Equations aux dérivées partielles: Equation des ondes, Equation de la chaleur .... Calcul numérique 

Méthodes numériques de résolution de systèmes linéaires et non linéaires, méthodes de calcul des vecteurs et valeurs propres 

Approximations, interpolations, dérivations et intégrations numériques 

Physique numérique 

Méthodes numériques de résolution des équations différentielles et des équations aux dérivées partielles. 

Optique ondulatoire 

Les ondes électromagnétiques et la propagation de la lumière 

Polarisation de la lumière 

Interférence à deux ondes 

Systèmes interférentiels par division du front d'onde 

Interférences à N ondes ; Réseaux optiques parfaits 

Systèmes interférentiels par division d'amplitude 

Interférence d'une infinité d'ondes ; Interféromètre de Fabry-Pérot 

L'interféromètre de Michelson 

Diffraction par un diaphragme 

Interférences et diffraction ; Fentes de Young et réseaux optiques réels 

L'holographie et la Vélocimétrie Laser Doppler 


Physique statistique I 

• Rappels de thermodynamique 

• Le monde microscopique 

• Postulats de la physique statistique 

• Equilibre thermodynamique 

• L'ensemble canonique 

• Le gaz parfait classique 



Spin des particules 

Expérience de Stern et Gerlach. Espace des états de spin 

Application à la résonance magnétique. 

Addition de deux moments cinétiques 

Addition de deux spins 1 

2 

Addition de deux moments cinétiques quelconques 

Mécanique quantique II 

1 . Système de deux spin 

2 

Perturbations stationnaires 

Développement en série. Corrections aux valeurs propres et aux états propres. 

Méthode variationnelle 

Perturbation dépendant du temps 

Résolution approchée de l’équation de Schrödinger. Equations de perturbation. 

Probabilité de transition. Règle d’or de Fermi. Applications. 

Systèmes à plusieurs particules discernables ou à plusieurs degrés de liberté 

1 . Les spineurs. 

2 

Propriétés physiques de la matière 


La matière condensée 

Intéractions dans la matière condensée (ionique - Van der Waals - covalente métallique) : énergie de cohésion. Ordre et désordre. Le cristal parfait: 

principales structures - le réseau réciproque. 

Propriétés élastiques des solides. Loi de Hooke. Tenseurs de déformation et de contrainte. Tenseur de rigidité et de souplesse. Ondes 

élastiques dans les solides. 

Matériaux diélectriques 

Polarisation et champ électrique local. 

Constante diélectrique et polarisabilité. 

Cristaux piézoélectriques, pyroélectriques et ferroélectriques. 

Matériaux magnétiques 

Ferromagnétisme, antiferromagnétisme, ferrimagnétisme. domaines ferriomagnétiques 

Les défauts dans les solides. Défauts ponctuels. Applications aux propriétés. Optique des cristaux de type ionique. Dislocaions. Macles. 

• L'ensemble grand canonique 

• Gaz de Fermi et gaz de Bose 

• Transition de phase 

• Notions sur les phénomènes hors équilibre. 

• Equation de transport de Boltzman. 

Physique statistique II 

Interaction matière-rayonnement ; les coefficients d'Enstein 

Eléments de spectroscopie atomique : 

Structure de l'atome polyélectronique : modèle de Russel-Saunders, 

Interaction spin-orbite, couplage LS, couplage jj 

Effet Zeeman, effet Paschen-Back 

Physique atomique et moléculaire.(spectroscopie) 


Transitions « dipolaire-électrique » dans un atome 

Introduction à la spectroscopie moléculaire : 

Spectres de rotation pure (spectroscopie microondes) 

Spectres de vibration-rotation (spectroscopie infrarouge) 

Applications de la spectroscopie 

Les travaux pratiques comportent 3 montages : initiation au laser YAG spectres de rotation-vibration par Transformée de Fourier de CO et 

HCl effet Zeeman dans les atomes

LICENCE FONDAMENTALE DE PHYSIQUE

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