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Licence PhysiqueParcours type : Physique et ses interactions

Objectifs

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Du nanoscopique au macroscopique.

Le parcours « Physique et ses interactions » offre une connaissance large des concepts et principes de la physique. Il permet d’effectuer des analogies entre les grands champs thématiques de la physique et des disciplines associées, afin d’aborder des problématiques ou systèmes complexes.

Ce parcours délivre à la fois un solide socle de connaissances en physique fondamentale et offre, par des enseignements spécifiques, des débouchés dans de nombreux domaines de la physique appliquée, tels que les nanosciences, les matériaux, l’optique, la microélectronique, le nucléaire, la bio-physique ou l’imagerie médicale, etc…

Le parcours « Physique et ses interactions » est particulièrement adapté à une poursuite d’études dans des Masters de Physique, des formations appliquées de pointe, des formations transdisciplinaires ou dans des grandes écoles de physique appliquée.

Formation et recherche

De par sa vocation de formation fondamentale menant notamment vers les métiers de la Recherche, la Licence de Physique offre la possibilité d’effectuer des expériences et des stages en laboratoire à tous les niveaux de la formation.

Pour cela, la Licence de Physique s’appuie sur le potentiel large et diversifié du département de physique de l’Université Aix-Marseille (plus de 150 enseignants-chercheurs, une vingtaine d’ingénieurs et techniciens). Les enseignants-chercheurs, acteurs de cette formation, permettent d’associer les enseignements fondamentaux aux enjeux de la Recherche actuelle et de ses applications au-delà du secteur public

Pré-requis obligatoires

L’accès au parcours « Physique et ses interactions » de la Licence de Physique requiert la validation de la L2 Physique d’Aix-Marseille Université ou d’un diplôme jugé équivalent par la commission pédagogique de la Licence.

Une admission en L3 « Physique et ses interactions » est également possible pour les étudiants issus de CPGE, écoles d’ingénieurs, ou IUT sur examen du dossier.

Pré-requis recommandés

Le parcours « Physique et ses interactions » de la Licence de Physique requiert de très bonnes aptitudes en physique fondamentale et appliquée. Un bon niveau en mathématiques est également nécessaire.

Compétences visées

Le parcours « Physique et ses interactions » donne aux étudiants le bagage permettant de résoudre un problème physique complexe ou interdisciplinaire en exploitant les analogies entre différents domaines de la physique et en maîtrisant un vaste panel de techniques expérimentales et de méthodes analytiques.

Les compétences spécifiques développées dans ce parcours sont :

  • Connaître les principaux outils et méthodes analytiques de la physique expérimentale et leurs champs d'application ;
  • Appliquer les méthodes développées en physique à des problématiques variées par la maîtrise de savoirs et savoir-faire transversaux ;
  • Développer une approche transdisciplinaire entre la physique et les autres disciplines scientifiques ;
  • Aborder des situations physiques dans leur globalité par une approche macroscopique.

Métiers visés

Spécialités de formation (code NSF) :

  • 114c : Mathématiques de la physique, de la chimie, de la biologie
  • 115b : Méthodes et modèles en sciences physiques ; Méthodes de mesures physiques

Stages et projets encadrés

Le parcours « Physique et ses interactions » n’inclut pas de stage obligatoire. Un stage non-crédité au sein d’un des laboratoires associés à la formation peut cependant être effectué dans le cadre d’une convention passée entre l’université et l’organisme d’accueil.

Modalités pédagogiques particulières

Les enseignements délivrés au sein du parcours « Physique et ses interactions » incluent des cours magistraux (80 étudiants maximum), des travaux dirigés et des travaux pratiques en petits groupes. La formation accorde une large place à l’utilisation des méthodes pédagogiques innovantes et des pédagogies actives (approches par projets ou problèmes, classes inversées), ainsi qu’aux TICE (ressources en ligne et outils de communication avec les étudiants, tests d’évaluation, remédiation numérique)

L2 physique S3 Physique

Ce semestre est commun à plusieurs parcours.

Parcours qui utilisent ce semestre :

[ détails ]

  • Anglais S3 (3 crédits)

    Code : S08AN3I1Langue : Français.

    Contenu : Les cours se déroulent en anglais et reposent sur l'interaction entre étudiants, sollicitée et guidée par les enseignants. Les thèmes étudiés sont abordés par le biais de documents écrits, audio et video variés, récents et authentiques accessibles sur la plateforme AMeTICE et la mise en activité des étudiants vise à renforcer leurs compétences par la pratique. Des supports numériques de soutien et d'approfondissement sont mis à disposition des étudiants pour leur auto-apprentissage.

    Volume horaire : 18h de TD

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  • Mouvement et relativité (4 crédits)

    Code : S08PH3M2Langue : Français.

    Contenu : Chocs et systèmes non-isolés, transfert de quantité de mouvement ; Collisions et systèmes isolés, conservation de la quantité de mouvement, référentiel du centre de masse, bilan d’énergie, angle de diffusion ; Moment cinétique d’un point matériel par rapport à un point, moment de force, force centrale ; Gravitation dans la limite d’un centre fixe : potentiel effectif pour le mouvement radial, états liés et libres, angle sur l’orbite en fonction du rayon, adaptation au modèle de Bohr ; Changements de référentiels, force et accélération de Coriolis ; Relativité : invariance de la célérité, transformations de Lorentz, quadrivecteur vitesse, quadrivecteur quantité de mouvement, énergie, invariants, collisions, effet Compton.

    Volume horaire : 11h de CM - 22h de TD - 3h de TP

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  • Thermodynamique 2 (4 crédits)

    Code : S08PH3M3Langue : Français.

    Contenu : Approfondissement des notions vues en Thermodynamique 1 : relations entre coefficients calorimétriques, relation de Mayer générale ; Gaz réels : digramme d'Amagat, équation d'état de Van der Waals et de Viriel ; Potentiels thermodynamiques : Legendre, Clapeyron, Gibbs Duhem ; Changements d’état d’un corps pur : diagramme des phases, règle des moments, enthalpie de changement d’état, sens d’évolution, pression de vapeur saturante, évaporation, ébullition, états métastables ; Machines Thermiques : monothermes, dithermes, rendements, machine de Carnot, applications avec changements d’état.

    Volume horaire : 16h de CM - 18h de TD - 6h de TP

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  • Phénomènes oscillants (4 crédits)

    Code : S08PH3M4Langue : Français.

    Contenu : Équation de l'oscillateur harmonique, définition d'un équilibre stable ; Résolution de l'équation canonique, fréquence propre ; Terme d'amortissement (origine physique…), résolution mathématique et observation expérimentale ; Régime transitoire et oscillations forcées, résonance, facteur de qualité, gain, oscillateurs ; Oscillateurs couplés, transfert d'énergie, battements ; Retour à l'équilibre d'un système, cas de 2 positions d'équilibre.

    Volume horaire : 14h de CM - 14h de TD - 12h de TP

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  • Electrostatique et formalisme (3 crédits)

    Code : S08PH3M5Langue : Français.

    Contenu : Systèmes de coordonnées (cartésiennes, cylindriques, sphériques), opérateurs différentiels, intégrales multiples ; Charge, force de coulomb ; Électrostatique : théorème de Gauss, équation de Laplace ; Dipôle électrostatique ; Conducteurs à l’équilibre ; Condensateurs, énergie électrostatique.

    Volume horaire : 14h de CM - 13h de TD - 3h de TP

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  • Mathématiques S3 (6 crédits)

    Code : S08PH3M6Langue : Français.

    Contenu : Algèbre linéaire : espaces vectoriels (dimension finie n quelconque), dimension et base, applications linéaires et matrices, sous-espaces vectoriels, produit scalaire et dualité, applications multilinéaires et déterminants, matrice inverse, cofacteurs et comatrice pour le calcul du déterminant et de l'inverse, trace, changements de base et invariants, résolution des systèmes linéaires ; Types de matrices : projection, nilpotentes, idempotentes, symétriques et hermitiennes, orthogonales et unitaires, matrices définies par blocs ; Exemples d'espaces vectoriels : polynômes trigonométriques, polynômes et exponentielles-polynômes, géométrie dans l'espace (projection, base duale, produit scalaire, vectoriel et mixte) ; Convergence des suites et séries numériques (généralités, suites de Riemann et géométrique, équations aux différences) ; Dérivation des fonctions à plusieurs variables, différentielle et matrice jacobienne, dérivée partielle et théorème de Schwarz, règle de dérivation en chaîne ; Intégration simple et multiple (version Riemann élémentaire), changement de variable et jacobien, quelques opérateurs courants (grad, div, rot, Laplacien, chaleur, ondes). TP numérique (Python) : traitement numérique des limites : suites et séries numériques, intégration du type méthode des trapèzes.

    Volume horaire : 24h de CM - 30h de TD - 6h de TP

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  • Initiation à la démarche scientifique (3 crédits)

    Code : S08XX3M80Langue : Français.

    Contenu : Cette UE vise à initier l’étudiant à la démarche scientifique. Elle se base sur une véritable synergie entre enseignants de français et de physique pour œuvrer dans un but commun : initier l’étudiant à la démarche scientifique, de la prise de note en conférence et l’étude de textes, en passant par la mise en place d’un protocole expérimental pour finir par l’élaboration d’un compte rendu de travaux expérimentaux et une initiation à la restitution du travail accompli sous format oral. Les conférences et TP sont enseignés par des enseignants physiciens et les séances de TD sont enseignées par des enseignants de français. I. Déroulement approximatif d’un cycle : conférence/TP/TD Deux conférences disciplinaires positionnées en début et milieu de semestre vont sensibiliser l’étudiant sur 2 thématiques différentes. Une série de documents en relation avec la thématique de la conférence sera distribuée aux étudiants. Les étudiants devront développer un protocole expérimental par trinômes. À l’issue de la séance de TP, les étudiants exploiteront leur données puis identifieront les lacunes de leur travail expérimental avant d'effectuer une nouvelle séance de TP portant sur le même sujet. Enfin, un compte rendu sera rédigé. II. Contenu des TD Objectifs : mettre au jour les grandes étapes d'un article scientifique, intro/ccl, présentation des différentes étapes, isoler le protocole de recherche, la présentation des résultats, leurs limites. Être capable de repérer les idées principales et la façon dont elles s'enchaînent. Repérer des éléments de style dans la construction du discours. De quoi se compose une bibliographie ? Comment est-elle présentée ? Quelles sont les normes (APA ou autres) ? Aide à l'écoute d'une conférence : prendre des notes avec efficacité et savoir restituer l'essentiel d'un propos ; Aide à la rédaction des CR de TP : Petit rappel orthographe/syntaxe + démarche logique ; établir avec les étudiants la grille d’évaluation du TP (fourni par les enseignants de physique) ; Prise de parole à l'oral. III. Contenu des conférences et des TP La première conférence portera sur la mesure de G, et le lien entre g et G. Le TP qui sera associé à cette conférence d’introduction porte sur la détermination de g en utilisant le pendule tournant. La deuxième conférence portera sur la spectroscopie. Le TP associé utilisera un prisme et pourra être utilisé en complément de sources étendue et sources atomiques (lampe à vapeur de mercure, sodium,…).

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    • Initiation à la démarche scientifique : français

      Code : S08FR3M8Langue : Français.

      Contenu : Cette UE vise à initier l’étudiant à la démarche scientifique. Elle se base sur une véritable synergie entre enseignants de français et de physique pour œuvrer dans un but commun : initier l’étudiant à la démarche scientifique, de la prise de note en conférence et l’étude de textes, en passant par la mise en place d’un protocole expérimental pour finir par l’élaboration d’un compte rendu de travaux expérimentaux et une initiation à la restitution du travail accompli sous format oral. Les conférences et TP sont enseignés par des enseignants physiciens et les séances de TD sont enseignées par des enseignants de français. I. Déroulement approximatif d’un cycle : conférence/TP/TD Deux conférences disciplinaires positionnées en début et milieu de semestre vont sensibiliser l’étudiant sur 2 thématiques différentes. Une série de documents en relation avec la thématique de la conférence sera distribuée aux étudiants. Les étudiants devront développer un protocole expérimental par trinômes. À l’issue de la séance de TP, les étudiants exploiteront leur données puis identifieront les lacunes de leur travail expérimental avant d'effectuer une nouvelle séance de TP portant sur le même sujet. Enfin, un compte rendu sera rédigé. II. Contenu des TD Objectifs : mettre au jour les grandes étapes d'un article scientifique, intro/ccl, présentation des différentes étapes, isoler le protocole de recherche, la présentation des résultats, leurs limites. Être capable de repérer les idées principales et la façon dont elles s'enchaînent. Repérer des éléments de style dans la construction du discours. De quoi se compose une bibliographie ? Comment est-elle présentée ? Quelles sont les normes (APA ou autres) ? Aide à l'écoute d'une conférence : prendre des notes avec efficacité et savoir restituer l'essentiel d'un propos ; Aide à la rédaction des CR de TP : Petit rappel orthographe/syntaxe + démarche logique ; établir avec les étudiants la grille d’évaluation du TP (fourni par les enseignants de physique) ; Prise de parole à l'oral. III. Contenu des conférences et des TP La première conférence portera sur la mesure de G, et le lien entre g et G. Le TP qui sera associé à cette conférence d’introduction porte sur la détermination de g en utilisant le pendule tournant. La deuxième conférence portera sur la spectroscopie. Le TP associé utilisera un prisme et pourra être utilisé en complément de sources étendue et sources atomiques (lampe à vapeur de mercure, sodium,…).

      Volume horaire : 15h de TD

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    • Initiation à la démarche scientifique : sciences

      Code : S08PH3M8Langue : Français.

      Contenu : Cette UE vise à initier l’étudiant à la démarche scientifique. Elle se base sur une véritable synergie entre enseignants de français et de physique pour œuvrer dans un but commun : initier l’étudiant à la démarche scientifique, de la prise de note en conférence et l’étude de textes, en passant par la mise en place d’un protocole expérimental pour finir par l’élaboration d’un compte rendu de travaux expérimentaux et une initiation à la restitution du travail accompli sous format oral. Les conférences et TP sont enseignés par des enseignants physiciens et les séances de TD sont enseignées par des enseignants de français. I. Déroulement approximatif d’un cycle : conférence/TP/TD Deux conférences disciplinaires positionnées en début et milieu de semestre vont sensibiliser l’étudiant sur 2 thématiques différentes. Une série de documents en relation avec la thématique de la conférence sera distribuée aux étudiants. Les étudiants devront développer un protocole expérimental par trinômes. À l’issue de la séance de TP, les étudiants exploiteront leur données puis identifieront les lacunes de leur travail expérimental avant d'effectuer une nouvelle séance de TP portant sur le même sujet. Enfin, un compte rendu sera rédigé. II. Contenu des TD Objectifs : mettre au jour les grandes étapes d'un article scientifique, intro/ccl, présentation des différentes étapes, isoler le protocole de recherche, la présentation des résultats, leurs limites. Être capable de repérer les idées principales et la façon dont elles s'enchaînent. Repérer des éléments de style dans la construction du discours. De quoi se compose une bibliographie ? Comment est-elle présentée ? Quelles sont les normes (APA ou autres) ? Aide à l'écoute d'une conférence : prendre des notes avec efficacité et savoir restituer l'essentiel d'un propos ; Aide à la rédaction des CR de TP : Petit rappel orthographe/syntaxe + démarche logique ; établir avec les étudiants la grille d’évaluation du TP (fourni par les enseignants de physique) ; Prise de parole à l'oral. III. Contenu des conférences et des TP La première conférence portera sur la mesure de G, et le lien entre g et G. Le TP qui sera associé à cette conférence d’introduction porte sur la détermination de g en utilisant le pendule tournant. La deuxième conférence portera sur la spectroscopie. Le TP associé utilisera un prisme et pourra être utilisé en complément de sources étendue et sources atomiques (lampe à vapeur de mercure, sodium,…).

      Volume horaire : 6h de CM - 9h de TP

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  • Choix Pro S3 (3 crédits)

L2 physique S4 Physique

Ce semestre est commun à plusieurs parcours.

Parcours qui utilisent ce semestre :

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  • Mathématiques S4 (6 crédits)

    Code : S08PH4M1Langue : Français.

    Contenu : Valeurs propres et vecteurs propres, formes canoniques des matrices carrées (diagonalisation, Schur, Jordan), polynômes caractéristique et minimal, théorème de Cayley-Hamilton. Suites et séries de fonctions (convergence simple et convergence uniforme), séries de Fourier. Équations différentielles ordinaires (linéaires du premier ordre, linéaire à coefficients constants du second ordre, variables séparables, différentielles exactes et facteur intégrant). Probabilités (éléments de la théorie des ensembles, tribus, axiomes de Kolmogorov, théorème de Bayes…) et Statistiques (moyenne, écart-type, quelques distributions usuelles…). Introduction aux groupes matriciels et aux tenseurs. Systèmes d'EDO linéaires à coefficients constants et exponentielle d'une matrice (notions de fonctions de matrice et de convergence de suite de matrices). TP numérique (Python) : calcul matriciel numérique élémentaire.

    Volume horaire : 24h de CM - 30h de TD - 6h de TP

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  • Mécanique approfondie (6 crédits)

    Code : S08PH4M2Langue : Français.

    Contenu : I. Mécanique des fluides : Tension de surface, capillarité ; Cinématique : descriptions eulérienne et lagrangienne, équation de continuité, bilan local et version intégrale ; Dynamique des fluides parfaits : équation d’Euler, théorème de Bernouilli ; Dynamique des fluides newtoniens : viscosité, Reynolds, Navier-Stokes. II. Mécanique du solide indéformable : Solide et système de points matériels, position, angles d’Euler ; Moment cinétique, moment d’inertie, énergie cinétique ; Théorèmes de Koenig ; Roulement sans glissement ; Travail ; Solide en rotation autour d’un axe fixe. II. Mécaniques lagrangienne et hamiltonienne : Liaisons (contraintes), inconvénients de l’approche newtonienne, coordonnées généralisées ; Lagrangien, principe d’action stationnaire, équations d’Euler-Lagrange ; Symétries et lois de conservation, théorème de Noether ; Transformée de Legendre et équations de Hamilton ; Crochets de Poisson et espace de phase.

    Volume horaire : 30h de CM - 30h de TD

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  • Phénomènes de transport (3 crédits)

    Code : S08PH4M3Langue : Français.

    Contenu : I. Diffusion des particules - transport de matière : Introduction : expériences qualitatives, distinction entre diffusion et convection ; Définitions : concentration, densité de courant et flux de particules ; Loi de conservation (1D, 3D), continuité du flux ; Loi de Fick : approche phénoménologique, domaine de validité ; Coefficient de diffusion : dimensionalité et ordre de grandeur ; Equation de diffusion : 1D, 3D, propriétés ; diffusion en symétries sphérique et cylindrique ; Bilan généralisé incluant diffusion, convection et production ; Analogies avec la loi d’Ohm : conductivité électrique, flux de charges ; Exemples de phénomènes diffusifs ; Exemples de solutions stationnaires. II. Transfert thermique : Introduction : retour sur la thermodynamique vue aux semestres précédents, les différents modes de transfert thermique, flux thermique ; Conduction thermique : densité de courant thermique, flux thermique traversant une surface ; Loi de conservation : équation locale de bilan thermique (1D, 3D) ; Loi de Fourier : approche phénoménologique, domaine de validité, dimensionnalité et ordre de grandeur de la conductivité thermique ; Équation de diffusion : 1D, 3D, propriétés, diffusion en symmétrie sphérique et cylindrique ; Diffusion thermique avec terme de source ; Champ de température en régime permanent, résistances thermiques, ponts thermiques ; Exemples de résolution de l’équation de diffusion en régime variable, variation de température dans une cave ; Rayonnement thermique : loi de Planck, loi de Wien, loi de Stefan, rayonnement solaire et terrestre, effet de serre ; Convection : loi de Newton, résistances thermiques équivalentes, expérience de Ingen-Housz, applications, rendement de Curzon-Ahlborn ; III. Du microscopique au macroscopique : Marche aléatoire : lien entre coefficient de diffusion D et fréquence de saut ; Théorie cinétique des gaz : distribution des vitesses dans un gaz ; Description microscopique de l’entropie : entropie selon Boltzmann.

    Volume horaire : 8h de CM - 16h de TD - 6h de TP

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  • Optique ondulatoire (3 crédits)

    Code : S08PH4M4Langue : Français.

    Contenu : Lien entre optique géométrique et optique ondulatoire : théorème de Malus, principe de Huygens, surfaces d'onde ; Interférences : addition de 2 ondes, différence de marche ; Introduction à la notion de cohérence, principe d'émission ; Interférence à ondes multiples : Fabry-pérot ; Introduction à la diffraction : diffraction de Fraunhofer (application : diffraction par une et deux fentes) ; Énoncé du critère de Rayleigh. Travaux pratiques : Interférences à 2 ondes et diffraction ; Interféromètre de Michelson ; Diffraction par les réseaux.

    Volume horaire : 10h de CM - 10h de TD - 10h de TP

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  • Magnétostatique et induction (3 crédits)

    Code : S08PH4M5Langue : Français.

    Contenu : Densité de courant ; Magnétostatique ; Force de Laplace ; Moment magnétique ; Induction, auto-induction, conducteurs en mouvement. Travaux pratiques : Mesure de champs ; Induction mutuelle (solénoïdes) ; Bobines de Helmholtz, auto-induction.

    Volume horaire : 12h de CM - 9h de TD - 9h de TP

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  • Structure de la matière (3 crédits)

    Code : S08PH4M6Langue : Français.

    Contenu : États de la matière, notion d'ordre et désordre, liaisons chimiques, potentiel interatomique ; Matière ordonnée (réseau, motif, maille, symétries) ; Réseau réciproque, loi de Bragg, facteur de structure, intensité diffractée.

    Volume horaire : 14h de CM - 13h de TD - 3h de TP

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  • Signal et mesure (3 crédits)

    Code : S08PH4M7Langue : Français.

    Contenu : Cet enseignement est une introduction à la notion de mesure à partir de composants électroniques de base. L'accent est porté sur la partie expérimentale à travers la rélaistaion d'une chaîne complète de mesure : de la mise en forme d'un signal issu d'un capteur à son exploitation.

    Volume horaire : 8h de CM - 7h de TD - 15h de TP

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  • Anglais S4 (3 crédits)

    Code : S08XX4I10Langue : Français.

    Contenu : Les cours se déroulent en anglais et reposent sur l'interaction entre étudiants, sollicitée et guidée par les enseignants. Les thèmes étudiés sont abordés par le biais de documents écrits, audio et video variés, récents et authentiques accessibles sur la plateforme AMeTICE et la mise en activité des étudiants vise à renforcer leurs compétences par la pratique. Des supports numériques de soutien et d'approfondissement sont mis à disposition des étudiants pour leur auto-apprentissage.

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    • Anglais

      Code : S08AN4I1Langue : Français.

      Contenu : Les cours se déroulent en anglais et reposent sur l'interaction entre étudiants, sollicitée et guidée par les enseignants. Les thèmes étudiés sont abordés par le biais de documents écrits, audio et video variés, récents et authentiques accessibles sur la plateforme AMeTICE et la mise en activité des étudiants vise à renforcer leurs compétences par la pratique. Des supports numériques de soutien et d'approfondissement sont mis à disposition des étudiants pour leur auto-apprentissage.

      Volume horaire : 18h de TD

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    • TP en anglais

      Code : S08PH4I1BLangue : Français.

      Contenu : Au sein de cette UE, les enseignements et les supports pédagogiques sont en anglais. Trois thématiques sont traitées en travaux pratiques : élasticité, diffusion de particules et transferts thermiques. Ces sujets sont abordés à travers des exemples issus de recettes de cuisine ou de produits alimentaires permettant de mettre l'enseignement en lien avec le quotidien. Les cours de langues délivrés par les professeurs d'anglais s'appuient sur des textes en lien avec les sujets traités en TP.

      Volume horaire : 6h de TP

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L3 Physique et ses interactions S5 Physique et ses interactions

[ détails ]

  • Anglais S5 (3 crédits)

    Code : S08AN5I1Langue : Français.

    Contenu : Les cours se déroulent en anglais et reposent sur l'interaction entre étudiants, sollicitée et guidée par les enseignants. Les thèmes étudiés sont abordés par le biais de documents écrits, audio et video variés, récents et authentiques accessibles sur la plateforme AMeTICE et la mise en activité des étudiants vise à renforcer leurs compétences par la pratique. Des supports numériques de soutien et d'approfondissement sont mis à disposition des étudiants pour leur auto-apprentissage.

    Volume horaire : 18h de TD

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  • Approches expérimentales (4 crédits)

    Code : S08PH5B7Langue : Français.

    Contenu : Cours : Utilisation d’Igor pro comme outil d’analyse puis comme interface avec une carte d’acquisition pour réaliser une mesure de signaux issus d'un capteur. Travaux Pratiques : Nature corpusculaire et/ou ondulatoire d’un électron par l'expérience de Millikan ; Effet photoélectrique ; Élargissement collisionnel de raies spectrales (IgorPro) ; Interféromètre de Michelson (mesure du doublet du sodium) ; Interféromètre de Michelson (mesure de longueur de cohérence) ; Oscillateurs libres d’un système mécanique à deux degrés de libertés (IgorPro) ; Analyse des signaux périodiques (IgorPro) ; Mesure de petits signaux lumineux (IgorPro).

    Volume horaire : 8h de CM - 32h de TP

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  • Mathématiques (PI) (6 crédits)

    Code : S08PH5M1BLangue : Français.

    Contenu : Rappels sur les suites et séries de fonctions ; Intégration ; Transformation de Fourier ; Distributions ; Espaces de Hilbert ; Variables complexes ; Transformation de Laplace ; Équations aux dérivés partielles.

    Volume horaire : 24h de CM - 30h de TD - 6h de TP

    Plus d'informations

  • Physique quantique (4 crédits)

    Code : S08PH5M2Langue : Français.

    Contenu : Phénomènes quantiques : effet photoélectrique, expériences de Franck et Hertz, fentes de Young ; Fonction d'ondes : superposition, interprétation probabiliste ; Équation de Schrödinger ; Postulats de la Mécanique Quantique, formalisme de Dirac ; Barrière et puit : états liés, diffusion, effet tunnel ; Oscillateur harmonique ; Moment angulaire et atome d'hydrogène. Travaux pratiques  : détermination de la constante de Rydberg

    Volume horaire : 20h de CM - 17h de TD - 3h de TP

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  • Physique statistique (PI) (4 crédits)

    Code : S08PH5M3BLangue : Français.

    Contenu : Introduction : déterminisme, macroscopique versus microscopique, fluctuations et stabilité ; Outils statistiques : rappels d’analyse combinatoire, de probabilités, variables aléatoires discrètes versus continues, lois de distribution ; Description d’un système à grand nombre de particules : coordonnées généralisées, espace des phases, formalisme de Hamilton ; Postulats et bases de la physique statistique : postulats, descriptions microcanonique, canonique, grand canonique ; Étude des gaz : distribution de Maxwell-Boltzmann, cinétique des gaz, gaz parfaits, gaz réels ; La thermodynamique retrouvée : les principes de thermodynamique, potentiels thermodynamiques (équilibres chimiques).

    Volume horaire : 20h de CM - 17h de TD - 3h de TP

    Plus d'informations

  • Electromagnétisme 1 (3 crédits)

    Code : S08PH5M4Langue : Français.

    Contenu : Équations de Maxwell, relations constitutives ; Propagation dans le vide ; Polarisation ; Notation complexe, régime harmonique ; Ondes planes ; Vecteur de Poynting, puissance rayonnée ; Dioptre plan, coefficients de Fresnel, réflexion d’une OEM.

    Volume horaire : 12h de CM - 15h de TD - 3h de TP

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  • Projet personnel et professionnel étudiant 3 (3 crédits)

    Code : S08PP5I5Langue : Français.

    Contenu : non disponible.

    Volume horaire : 2h de CM - 12h de TD

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  • Choix parcours B (3 crédits)
    • Théorie du signal (3 crédits)

      Code : S08PH5B10Langue : Français.

      Contenu : Cette UE optionnelle introduit les principaux outils de représentation et de traitement de signaux unidimensionnels analogiques et numériques, dans l’espace des temps (produit scalaire, corrélation, convolution,…) comme dans l’espace des fréquences (série et transformée de Fourier, TF discrète). Elle met fortement l’accent sur les aspects pratiques de ces outils appliqués à l’expérimentation physique, principalement à la détection et la mesure de petits signaux sinusoïdaux (électriques) noyés dans le bruit. Durant les séances de travaux dirigés et de travaux pratiques, l’étudiant développe ses propres outils de traitement sous les logiciels GNU Octave et Igor Pro et les applique à des problèmes concrets de mesures physiques. Travaux pratiques et dirigés : Mesure (TP) du spectre d’un signal sinusoïdal de fréquence fixe à l’aide d’un oscilloscope et d’une carte d’acquisition de données, génération d’un signal périodique de forme choisie via ses composantes (séries de Fourier) ; Identification des paramètres de signaux sinusoïdaux ; Filtrage des signaux (analogique et numérique) ; Introduction à la transformée de Fourier discrète (TFD) ; Introduction à la programmation sous Igor Pro - Réalisation d’un oscilloscope numérique virtuel avec analyse fréquentielle ; Projet terminal : Extraction de signaux faibles noyés dans un bruit ; Détermination de la résistance d’un fil métallique ; Comparaison de différentes méthodes (détection synchrone dans l’espace temporel, la TFD dans l’espace des fréquences).

      Volume horaire : 12h de CM - 10h de TD - 8h de TP

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    • Matière molle et biophysique (3 crédits)

      Code : S08PH5B9Langue : Français.

      Contenu : Introduction à la matière molle ; Surfaces et interfaces ; Systèmes browniens : colloïdes ; Polymères ; Assemblage de molécules amphiphiles ; Transports membranaires ; Rhéophysique.

      Volume horaire : 12h de CM - 12h de TD - 6h de TP

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L3 Physique et ses interactions S6 L3 Physique et ses interactions

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  • Anglais S6 (3 crédits)

    Code : S08AN6I7Langue : Français.

    Contenu : Les cours se déroulent en anglais et reposent sur l'interaction entre étudiants, sollicitée et guidée par les enseignants. Les thèmes étudiés sont abordés par le biais de documents écrits, audio et video variés, récents et authentiques accessibles sur la plateforme AMeTICE et la mise en activité des étudiants vise à renforcer leurs compétences par la pratique. Des supports numériques de soutien et d'approfondissement sont mis à disposition des étudiants pour leur auto-apprentissage.

    Volume horaire : 18h de TD

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  • Physique quantique 2 (4 crédits)

    Code : S08PH6B1Langue : Français.

    Contenu : Principes de la mécanique quantique et formalisme de Dirac ; Spin et moment cinétique, Système de deux spins 1/2 ; Particules identiques ; Introduction aux méthodes de résolution approchée ; Système à deux niveaux ; Introduction à la notion d'intrication quantique.

    Volume horaire : 20h de CM - 20h de TD

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  • Interactions rayonnement-matière (6 crédits)

    Code : S08PH6B2BLangue : Français.

    Contenu : I. Propagation d'ondes électromagnétiques dans les milieux Polarisation dans les diélectriques ; Milieux diélectriques (Lorentz) ; Milieux conducteurs (Drude) ; Milieux anisotropes, biréfringence ; Milieux dispersifs, relations de dispersion ; Absorption, loi de Beer-Lambert. 8h CM, 8h TD, 4h TP II. Diffraction des ondes par les ouvertures et les milieux ordonnés Principe de Huygens-Fresnel, zones de Fresnel ; Formule de la diffraction de Fresnel-Kirchoff ; Théorème de Babinet ; Diffraction de Fresnel, intégrales de Fresnel ; Diffraction de Fraunhofer (approximations, calcul analytique de l'intensité diffractée), introduction à l'optique de Fourier ; Fonctions de Bessel, critère de Rayleigh ; Diffraction des rayons X et des particules chargées : réseau réciproque, loi de Bragg. 8h CM, 8h TD, 4h TP III. Radioactivité et rayonnements ionisants Généralités sur la structure de la matière ; Rayons nucléaire - diffusion de Rutherford ; Masse et énergie de liaison ; Modèle de la goutte liquide et Formule de masse de Weizsaecker ; Instabilité de la matière ; Radioactivités alpha et beta et radioactivité induite (activation) ; Cours-séminaire sur la physique du neutrino à basse énergie et son lien avec la physique nucléaire ; Fission et Fusion – production d’énergie ; Cours-séminaire sur la nucléosynthèse stellaire ; Interactions rayonnements-matière et notions de radioprotection. 8h CM, 8h TD, 4h TP

    Volume horaire : 24h de CM - 24h de TD - 12h de TP

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  • Outils numériques (3 crédits)

    Code : S08PH6B3Langue : Français.

    Contenu : Programme des séances de TP : • Révisions - environnement UNIX et commandes shell, notions de bases en programmation Python : types de base et les collections ; structures de contrôle de condition et de répétition ; fonctions ; modules numpy, scipy et matplotib ; • Application à des calculs numériques élémentaires sur, e.g. des suites définies par récurrence, des séries de fonction ; • Tableaux du module numpy et fonctions associées, manipulations de tableaux et slicing, et exemple d'application manipulation d'images ; • Calcul d’intégrale avec les méthodes usuelles : rectangles, trapèze, Simpson, introduction de la méthode de Monte Carlo. Importance de la discrétisation et notion de convergence. • Méthode des moindres carrés. Application à la régression linéaire ; • Équations différentielles ordinaires. Shéma d'intégration explicite/implicite. Les méthodes méthodes de Newton et de Runge Kutta d'ordre 2 sont reprogrammées et appliquées à un problème de type ballistique. Introduction des fonctions ad hoc du module scipy ; • Décomposition en série de Fourier, illustration du phénomène de Gibbs ; • Générateur nombre aléatoire, marche aléatoire, diffusion.

    Volume horaire : 30h de TP

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  • Projet expérimental (4 crédits)

    Code : S08PH6B4ALangue : Français.

    Contenu : Cet enseignement vise à placer l'étudiant en situation d’autonomie, et de lui faire construire une expérience en se basant sur une publication, puis de réaliser une mesure. Cette mesure sera souvent et préférentiellement celle d’un petit signal pour laquelle il faudra mettre en œuvre l’arsenal expérimental moderne (analyse impulsionelle, spectrale, techniques de Modulation…). Exemples de thèmes proposés : Mise en évidence de l’effet Faraday (magnéto-optique) ; Mise en évidence d’ondes évanescentes (optique champ proche) ; Diffusion anisotrope de la lumière (Mie) par de petites particules ; Diffraction par une structure hélicoïdale (analogie ADN) ; Étude quantitative du mouvement Brownien ; Quantification de la conductance dans un nano-contact d’or ; Modes de flexion d’une verge ; Détection d’un objet en mouvement par des ondes ultrasonores ; Propagation d’une onde acoustique dans une structure (a)périodique ; Effet piézoélectrique, actionneur et détection de déplacements nanométriques ; Mesure de la diffusivité entre liquide par gradients d’indice de réfraction ; Émission électronique et mesure de pression dans une enceinte sous vide ; Mesure interférométrique de l’épaisseur d’une couche mince ; Holographie numérique…

    Volume horaire : 4h de CM - 36h de TP

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  • Physique du solide (PI) (4 crédits)

    Code : S08PH6B5Langue : Français.

    Contenu : Le cours est structuré en cinq parties : la première partie complète l'étude du réseau réciproque et de la structure cristalline, la deuxième partie expose les vibrations des structures cristallines et les conséquences sur les propriétés thermiques (chaleur spécifique). La troisième partie est dédiée à l’introduction des modèles classique et quantique des électrons libres. La quatrième partie introduit la notion de bande d’énergie (permise, interdite) à travers des modèles simples (l’effet d’un potentiel périodique sur le mouvement des électrons de conduction) et développe les méthodes de calcul de la structure des bandes d’un matériau. La dernière partie aborde les propriétés magnétiques et diélectrique des matériaux. Plan du cours : Retour sur le réseau réciproque, structure cristalline ; Vibrations des structures cristallines (phonons) ; Modèle des électrons libres (Drude, Sommerfeld) ; Théorie des bandes (Théorème de Bloch, modèle des électrons presque libres, modèle des liaisons fortes) et introduction aux semiconducteurs ; Propriétés magnétiques et diélectriques des matériaux.

    Volume horaire : 20h de CM - 20h de TD

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  • UE intégrative : découverte du laboratoire (3 crédits)

    Code : S08PH6I6Langue : Français.

    Contenu : Visites en petits groupes de 4 laboratoires sur 4 demi-journées. 2 laboratoires sur les campus nord et 2 laboratoires sur les campus sud seront visités, parmi les laboratoires suivants : BIP, CINaM, CPPM, CPT, Intitut Fresnel, IM2NP, IRPHE, LAI, LAM, LP3, PIIM. Conférences sur le fonctionnement des laboratoires et des thématiques de recherche, visites des installations expérimentales, interaction avec les personnels dans les laboratoires (chercheurs, ingénieurs, techniciens, post-doctorants,doctorants,…). Présentation par l'étudiant d'une thématique de recherche sous l'aspect scientifique ou technique en lien avec les laboratoires visités, sous forme d'un oral devant un jury composé d'enseignants, dans les conditions d'une audition.

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    • Français

      Code : S08FRS6Langue : Français.

      Contenu : non disponible.

      Volume horaire : 5h de CM - 15h de TD

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    • Découverte du laboratoire

      Code : S08PH6I6BLangue : Français.

      Contenu : Visites en petits groupes de 4 laboratoires sur 4 demi-journées. 2 laboratoires sur les campus nord et 2 laboratoires sur les campus sud seront visités, parmi les laboratoires suivants : BIP, CINaM, CPPM, CPT, Intitut Fresnel, IM2NP, IRPHE, LAI, LAM, LP3, PIIM. Conférences sur le fonctionnement des laboratoires et des thématiques de recherche, visites des installations expérimentales, interaction avec les personnels dans les laboratoires (chercheurs, ingénieurs, techniciens, post-doctorants,doctorants,…). Présentation par l'étudiant d'une thématique de recherche sous l'aspect scientifique ou technique en lien avec les laboratoires visités, sous forme d'un oral devant un jury composé d'enseignants, dans les conditions d'une audition.

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  • Option S6 (3 crédits)
    • Astrophysique et observations (3 crédits)

      Code : S08PH6I8ALangue : Français.

      Contenu : Il s’agit de dispenser un enseignement transverse (intra-disciplinaire) de physique fondamentale développé à travers des problématiques astrophysiques modernes. Chaque chapitre du cours sera construit autour d’un milieu astrophysique ou à l’intérieur d’une thématique d’astrophysique. Pour poser et comprendre le problème et ensuite pour produire des éléments de solutions, divers domaines de la physique seront sollicités (électromagnétisme, optique géométrique et ondulatoire, thermodynamique, mécanique classique et relativiste, hydrodynamique, physique des matériaux,…). L'accent est notamment porté sur l'observation, ses méthodes et ses techniques. Visite du Planétarium de Marseille ; Manipulation d'un radiotesecope - Cartographie de la Voie Lactée ; Observations à l'Observatoire de Haute Provence.

      Volume horaire : 8h de CM - 7h de TD - 15h de TP

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    • Imagerie physique (3 crédits)

      Code : S08PH6I8CLangue : Français.

      Contenu : non disponible.

      Volume horaire : 10h de CM - 8h de TD - 12h de TP

      Plus d'informations

    • Propriétés mécaniques des matériaux (3 crédits)

      Code : S08PH6I8DLangue : Français.

      Contenu : Ce cours présente les notions essentielles permettant de décrire les principales propriétés mécaniques des solides. La mise en forme des matériaux – et en particulier des métaux – a été un ingrédient essentiel du développement des sociétés humaines (âges du cuivre, du bronze, du fer. Révolution industrielle,…) et ce n’est pourtant que dans les années 1930 que les défauts cristallins responsables de la déformation plastique des métaux ont été identifiés. Cet enseignement vise à donner une formation de base sur les propriétés mécaniques des matériaux et permettra d’aborder des questions d’actualité (micro et nano dispositifs mécaniques, nanotubes de carbone, fils d’araignée, superalliages pour l’aéronautique etc) à travers en particulier des projets tutorés. À l’issue de l’enseignement les étudiants effectuent individuellement ou en équipe un mini-projet qui leur permettra d’appliquer les concepts appris et d’exercer leur autonomie. Plan du cours : Lois de comportement : rigide, plastique, newtonien, viscoplastique, fragile, élastique ; Comportements des différents matériaux (métaux, céramiques, composites…) ; Élasticité : 1) Fondements : Champ de déplacement, tenseur des déformations, tenseur des contraintes ; 2) Elasticité des milieux isotropes : constantes élastiques, loi de Hooke généralisée, équation d’équilibre de Navier-Lamé ; 3) Ondes élastiques ; 4) Milieux élancés : hypothèses d’Euler-Bernouilli, Moment fléchissant, Equations de Kirchhoff. Déformation des poutres. Vibration des poutres. Plasticité : 1) Introduction à la théorie des dislocations ; 2) Glissement ; 3) Durcissement ; 4) Déformation à haute température : fluage et montée ; Mécanique de la rupture : théorie de Griffith, ténacité, propagation des fissures, lois d’échelle… Viscoélasticité.

      Volume horaire : 14h de CM - 12h de TD - 4h de TP

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    • Histoire des sciences (3 crédits)

      Code : S08PH6I8ELangue : Français.

      Contenu : Contenu : Qu’est-ce que l’Histoire des sciences, qu’est-ce que l’épistémologie, qu’est-ce que la science ? Jalons historiques ; Études de cas en Histoire de la Physique en lien avec les contenus de la Licence de Physique ; Mise en perspective de ces éléments historiques. Retour sur les questions de départ à la lumière des nouveaux éléments apportés ; Ouverture épistémologique sur la nature, le rôle, les a priori et les non-dits de la science moderne.

      Volume horaire : 10h de CM - 20h de TD

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Informations diverses

Responsables de la formation :

Responsable pédagogique du parcours « Physique et ses interactions » :

Secrétariat pédagogique :

Campus de Saint Charles

Bât. 5, 1er étage, bloc A

3 place Victor Hugo, case P, CS 80249

13331 Marseille Cedex 3

Contacts : sciences-licence-physique@univ-amu.fr

Modalités d'inscription

Les candidatures à une admission en L3 « Physique et ses interactions » doivent être effectuées via l’application en ligne eCandidat.

Pour les étudiants étrangers, selon la nationalité d’origine, le dossier de candidature pourra être traité par le dispositif CampusFrance.