Programme MASTER 1 - Faculté des Sciences et Techniques

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Le cours aboutit à des exemples des résolution numérique d'équations aux dérivées partielles. Toutes les méthodes enseignées sont mises en oeuvre sur machine par les étudiants. S1M-PHYS-6 Travaux pratiques : physique et méthodes numériques (Master 1, Semestre 1, tronc commun aux 3 spécialités, TP : 30 h, Crédit : 2 ECTS) Ces Travaux Pratiques seront effectués sur machine. Les étudiants auront à exécuter et modifier des programmes fournis rédigés en différents langages (Scilab,C ...). Méthode de résolution des systèmes linéaires Résolution de systèmes d'équations différentielles ordinaires Résolution d'équations non-linéaires Calcul des valeurs propres et vecteurs propres S1M-PHYS-7 Optique anisotrope (Master 1, Semestre 1, tronc commun aux 3 spécialités, Cours : 10 h, TD : 10 h, Crédit : 3 ECTS) Comprendre la propagation de la lumière dans des milieux non linéaires. Savoir déterminer les conditions d'existence des ondes (surfaces caractéristiques) dans des milieux biaxes et uniaxes ainsi que l'orientation des polarisations associées et la direction des vecteurs d'onde et de Poynting. Étudier des dispositifs polarisants par biréfringence naturelle (prismes et lames cristallines) ainsi que par biréfringence induite (application à la photoélasticimétrie et à la modulation électro-optique). Introduction au fonctionnement des sources lasers et à leurs applications liées à l'optique anisotrope. S1M-PHYS-8 Optique ondulatoire (Master 1, Semestre 1, tronc commun aux 3 spécialités, Cours : 10 h, TD : 10 h, Crédit : 2 ECTS) Polarisation de la lumière, représentations de l’état de polarisation Diffraction de Fraunhofer et de Fresnel Réseau d’amplitude, de phase, diffraction de Raman-Nath et de Bragg Théorie électromagnétique de la diffraction S1M-PHYS-9 Ondes et propagation guidée (Master 1, Semestre 1, tronc commun aux 3 spécialités, Cours : 10 h, TD : 10 h, Crédit : 3 ECTS) Propagation libre et guidée des ondes électromagnétiques (en fonction de leur fréquence en couvrant le spectre allant des fréquences radios, aux micro-ondes et jusqu'à l’optique visible). Sources et détection de rayonnements EM (rayonnement dipolaire, antennes, klystron, …). Guidage des hyperfréquences par des surfaces conductrices et par des guides d’onde de différente section (rectangle, cylindrique, bandes, bifilaire,… ). Généralisation des modes TE, TM et TEM (étude détaillée du guide d’onde rectangulaire et du guidage sur fibre optique). Cavités hyperfréquence et optiques. Propagation sur les lignes à constantes réparties avec et sans pertes, équation des télégraphistes. Guidage sur câble coaxial (ajustement d’impédance, taux d’ondes stationnaires,…). S1M-PHYS-10 Travaux pratiques : optique (Master 1, Semestre 1, tronc commun aux 3 spécialités, TP : 20 h, Crédit : 2 ECTS) Ces TP illustrent les cours d’optique cristalline et d’optique ondulatoire ainsi que le cours sur la propagation des ondes. Le contenu des TP n’est pas forcément rigoureusement le même à Angers et au Mans. Exemples de TP : télémètre à fibre optique, réflectométrie laser sur fibre, interféromètre de Michelson, cohérence spatiale et cohérence temporelle, … S1M-PHYS-11 Traitement du signal I (Master 1, Semestre 1, tronc commun aux 3 spécialités, Cours : 10 h, TD : 10 h, TD : 15 h, Crédit : 2 ECTS) Cet enseignement constitue une introduction au traitement du signal, principalement sur les signaux déterministes à temps continu. Il met en place les outils mathématiques de base, présente leur mise en œuvre et leurs applications, avec des illustrations empruntées à des secteurs variés comme l’électronique, l’optique, la mécanique, etc. Généralités : Notion de signal, problématique et méthodologies du traitement du signal. Représentations temporelle et fréquentielle ; analyse de Fourier ; distributions et applications. Fonctions de corrélation temporelles, densités spectrales d’énergie et de puissance, applications. Interactions des signaux avec les systèmes linéaires : convolution, réponse impulsionnelle, transmittance fréquentielle ; filtrage, déconvolution, identification. S1M-PHYS-12 Electronique numérique (Master 1, Semestre 1, tronc commun aux 3 spécialités, Cours : 10 h, TD : 10 h, Crédit : 2 ECTS) Le but de ce cours est d'acquérir une culture générale en électronique numérique : codage, circuits et fonctions logiques, logique combinatoire (multiplexeurs, démultiplexeurs, additionneurs, comparateurs), logique séquentielle (bascules, compteurs, registres). Les notions générales sur l'architecture des ordinateurs sont données. Le cours se termine par une présentation d'un microcontôleur utilisé en Travaux Pratiques. S1M-PHYS-13 Travaux pratiques : électronique et traitement du signal (Master 1, Semestre 1, tronc commun aux 3 spécialités, TP : 30 h, Crédit : 2 ECTS)
Ces TP illustrent les cours d’électronique numérique et de traitement du signal. Le contenu des TP n’est pas forcément rigoureusement le même à Angers et au Mans. Contenu des TP : Electronique numérique : circuits logiques, microcontrôleur, micro – projet. Traitement du signal : illustration des principes de base avec Matlab® ou Scilab, approche DSP. S1M-PHYS-14 Anglais (Master 1, Semestre 2, tronc commun aux 3 spécialités, TD : 20 h, Crédit : 2 ECTS) L’objectif visé est d’atteindre le niveau B2 défini par le Cadre Européen Commun de Référence des Langues du Conseil de l’Europe. Ce niveau correspond à ce qui est attendu à la fin du niveau d’étude Master, c'est-à-dire un niveau avancé ou indépendant. L’étudiant est capable d’émettre un avis, de soutenir systématiquement une argumentation. Il peut comprendre le contenu essentiel de sujets concrets ou abstraits dans un texte complexe, y compris une discussion technique dans sa spécialité. Master 1 – Semestre 2 S2M-PHYS-1 Anglais scientifique (Master 1, Semestre 2, tronc commun aux 3 spécialités, TD : 20 h, Crédit : 2 ECTS) Ce cours est donné par un enseignant physicien. L'objectif est de s'entraîner à parler, écouter et comprendre, lire et rédiger en anglais dans son domaine de spécialité. On cherche à placer l’étudiant dans des situations similaires à celles rencontrées par un chercheur. Le cours est orienté sur des présentations orales choisies par l'enseignant : discussions, conversations, … A partir de documents audio ou vidéo, l’étudiant apprend à comprendre à l'oral des données complexes liées au domaine de spécialité. L’étudiant devra rédiger un article scientifique, présenter un sujet par poster et par communication orale devant un groupe de personnes, intervenir en posant des questions lors de tables rondes. S2M-PHYS-2 Stage tuteuré (Master 1, Semestre 2, commun aux 3 spécialités, TD : 20 h, Crédit : 4 ECTS) Proposé par l’équipe pédagogique, le stage tuteuré sera encadré par un enseignant et réalisé dans un laboratoire de recherche ou de travaux pratiques des établissements partenaires. Effectué en semestre 2 et par binôme, le stage pourra porter sur un sujet en rapport avec la spécialité à laquelle se destine l’étudiant en M2. A l’issue du stage, l’étudiant rédige un compte rendu concis d’une dizaine de pages et il soutiendra devant un Jury le travail effectué. S2M-PHYS-3 Méthodes spectroscopiques (Master 1, Semestre 2, spécialités PSI et PNANO, Cours : 20 h, TD : 10 h, TP : 10 h, Crédit : 4 ECTS) L’objectif de ce cours est de donner les bases à la fois théoriques et pratiques des différentes méthodes spectroscopiques couramment utilisées à titre d’investigation des propriétés physiques et chimiques des matériaux. S2M-PHYS-4 Optique instrumentale (Master 1, Semestre 2, spécialités PSI et PNANO, Cours : 20 h, TD : 10 h, Crédit : 2 ECTS) Rappels d’optique : Optique géométrique, Interférences, Diffraction Interférométrie : Démodulation de franges temporelle (décalage de phase, démodulation sinusoïdale, démodulation hétérodyne) Démodulation de franges spatiale (décalage de phase spatial, transformée de Fourier à porteuse, démodulation synchrone spatiale) Applications métrologiques (contrôle des surfaces optiques, mesures de déformées, techniques holographiques, projection de franges) Microscopie optique : Caractéristiques générales (objectifs et oculaires, aberrations, résolution, techniques d’éclairage) Techniques classiques (microscopies à contraste de phase, interférentielles, de polarisation) Techniques avancées (microscopie de fluorescence, confocale, en champ proche) S2M-PHYS-5 Introduction à l’optique non linéaire (Master 1, Semestre 2, spécialités PSI et PNANO, Cours : 10 h, TD : 10 h, Crédit : 2 ECTS) Comprendre les effets optiques non linéaires du deuxième et du troisième ordre. Savoir déterminer les coefficients et paramètres associées à une interaction non linéaire (susceptibilité non linéaire, coefficient effectif, désaccord de phase, intensité générée). Application à la génération de seconde harmonique, la sommation et la différence de fréquences, la rectification optique, l'automodulation de phase, les solitons). S2M-PHYS-10 Physique atomique et moléculaire (Master 1, Semestre 2, spécialité PNANO, Cours : 10 h, TD : 10 h, Crédit : 2 ECTS) En nous servant du contenu des cours de mécanique quantique I et II comme outil, nous étudions comment construire les orbitales atomiques (OA) avec comme support des méthodes instructives de chimie quantique. La suite normale de ce cours consiste en la construction des orbitales moléculaires (OM) à partir d’orbitales atomiques. Nous abordons ensuite la structure des molécules simples et la hiérarchie de leurs niveaux. S’en suit le concept d’hybridation où l’accent est mis sur la molécule de méthane et d’autres hydrocarbures. Enfin, nous traiterons les divers modes d’excitations dans les molécules de manière à consolider l’enseignement des « méthodes spectroscopiques ».
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