Cour Optique physique
Cour Optique physique
Optique physique
L'optique physique ou optique ondulatoire est la discipline qui étudie la lumière en la considérant comme étant une onde électromagnétique. L'optique ondulatoire s'attache plus particulièrement aux phénomènes affectant les ondes, comme les interférences et la diffraction.
Cour Cristallographie
Cour Cristallographie
Cristallographie
La cristallographie est la science qui se consacre à l'étude des substances cristallines à l'échelle atomique. Les propriétés physico-chimiques d'un cristal sont étroitement liées à l'arrangement spatial des atomes dans la matière. L'état cristallin est défini par un caractère périodique et ordonné à l'échelle atomique ou moléculaire. Le cristal est obtenu par translation dans toutes les directions d'une unité de base appelée maille élémentaire.
Elle est en rapport avec des disciplines aussi diverses que la physique, la chimie, les mathématiques, la biophysique, la biologie, la médecine, la science des matériaux, la métallurgie ainsi que les sciences de la terre.
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Cour Mécanique quantique 2
Cour Mécanique quantique 2
Mécanique quantique
La mécanique quantique est la branche de la physique qui a pour objet d'étudier et de décrire les phénomènes fondamentaux à l'œuvre dans les systèmes physiques, plus particulièrement à l'échelle atomique et subatomique.Elle fut développée au début du xxe siècle par une dizaine de physiciens américains et européens, afin de résoudre différents problèmes que la physique classique échouait à expliquer, comme le rayonnement du corps noir, l'effet photo-électrique, ou l'existence des raies spectrales.
Au cours de ce développement, la mécanique quantique se révéla être très féconde en résultats et en applications diverses. Elle permit notamment d'élucider le mystère de la structure de l'atome, et plus globalement elle s'avéra être le cadre général de description du comportement des particules élémentaires, jusqu'à constituer le socle de la physique moderne.
L'expression physique quantique désigne quant à elle un corpus théorique un peu plus étendu, qui s'appuie sur la mécanique quantique pour décrire des phénomènes particuliers, notamment les interactions fondamentales.
La mécanique quantique comporte de profondes difficultés conceptuelles, et son interprétation physique ne fait pas l'unanimité dans la communauté scientifique1. Parmi ces concepts, on peut citer la dualité onde corpuscule, la superposition quantique, l'intrication quantique ou encore la non-localité.
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Cour Physique nucléaire
Cour Physique nucléaire
Physique nucléaire
La physique nucléaire est la science qui étudie non seulement le noyau atomique en tant que tel (élaboration d'un modèle théorique) mais aussi la façon dont il interagit lorsqu'une particule arrive « à proximité » (l'ordre de grandeur est 10^-12 cm, on parle couramment en physique nucléaire de section efficace dont l'unité est le barn soit 10^-24 cm2) du noyau (obtention de résultats expérimentaux). Après un bref rappel historique, cet article se consacre à décrire :
la structure nucléaire, qui vise à comprendre comment les nucléons (protons et neutrons) interagissent pour former le noyau ;
les mécanismes des réactions nucléaires dont le but est de décrire les différentes façons qu'ont les noyaux d'interagir : fission, fusion, diffusion (élastique, inélastique), radioactivité, etc. ;
les domaines d'applications de la physique nucléaire : de la médecine à l'astrophysique, en passant par la production d'énergie, tous ces domaines d'activité exploitent la physique des interactions rayonnement-matières ;
les organismes de recherche en physique nucléaire, en France et dans le monde.
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Cour Mécanique analytique
Cour Mécanique analytique
Mécanique analytique
La mécanique analytique est une branche de la mécanique, dont elle constitue une formulation très mathématisée et de portée très générale. La mécanique analytique s'est avérée un outil très important en physique théorique. En particulier, la mécanique quantique emprunte énormément au formalisme de la mécanique analytique.
Contrairement à la mécanique d'Isaac Newton qui s'appuie sur le concept de point matériel, la mécanique analytique se penche sur les systèmes arbitrairement complexes, et étudie l'évolution de leurs degrés de libertés dans ce qu'on appelle un espace de configuration.
Les lois du mouvement sont quant à elles déduites d'un principe variationnel qui, appliqué à une grandeur appelée action, donne le principe de moindre action. En substance, le principe de moindre action énonce que parmi toutes les trajectoires possibles pour relier deux points de l'espace de configuration, celle qui est effectivement parcourue par le système est celle qui donne une valeur extrémale à l'action.
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Cour Électromagnétisme dans le vide
Cour Électromagnétisme dans le vide
Électromagnétisme
L'électromagnétisme est la branche de la physique qui étudie les interactions entre particules chargées électriquement, qu'elles soient au repos ou en mouvement, et plus généralement les effets de l'électricité, en utilisant la notion de champ électromagnétique. Il est d'ailleurs possible de définir l'électromagnétisme comme l'étude du champ électromagnétique et de son interaction avec les particules chargées.
L'électromagnétisme est, avec la mécanique, une des grandes branches de la physique dont le domaine d'application est considérable. Ainsi, outre l'électricité, l'électromagnétisme permet de comprendre l'existence des ondes électromagnétiques, c'est-à-dire aussi bien les ondes radio que la lumière, ou encore les micro-ondes et le rayonnement gamma. De ce point de vue, l'optique tout entière peut être vue comme une application de l'électromagnétisme. L'interaction électromagnétique est également une des quatre interactions fondamentales qui permet de comprendre (avec la mécanique quantique) l'existence, la cohésion et la stabilité des édifices chimiques tels que les atomes ou les molécules, des plus simples aux plus complexes.
Du point de vue de la physique fondamentale, le développement théorique de l'électromagnétisme classique est à la source de la théorie de la relativité restreinte au début du xxe siècle. La nécessité de concilier théorie électromagnétique et mécanique quantique a conduit à construire l'électrodynamique quantique, qui interprète l'interaction électromagnétique comme un échange de particules appelées photons. En physique des particules, l'interaction électromagnétique et l'interaction faible sont unifiées dans le cadre de la théorie électrofaible.
Cour Thermochimie
Cour Thermochimie S1
Thermochimie
La thermochimie est la partie de la chimie qui étudie les phénomènes thermiques accompagnant les réactions chimiques. Certaines réactions peuvent dégager de la chaleur, on dit qu'elles sont exothermiques. En revanche, celles qui en absorbent, sont endothermiques. La mesure des chaleurs de réaction est effectuée par calorimétrie, soit à pression constante dans un calorimètre, soit à volume constant dans une bombe calorimétrique. Celle-ci, mise au point en 1881 par Marcellin Berthelot, permet de mesurer le pouvoir calorifique d’un combustible. Il est de ce fait, considéré comme le fondateur de la thermochimie. Au cours du xxe siècle, la thermochimie s’est beaucoup développée. L’application du second principe de la thermodynamique aux systèmes chimiques a permis de prévoir le sens des réactions, le positionnement des équilibres chimiques et donc de définir le rendement et la composition du système après réaction.
Cour Atomistique
Cour Atomistique S1
L'atomistique
L'atomistique est l'étude de la structure interne de l'atome et des échanges d'énergies en son sein. L'atomistique est l’étude descriptive de l'atome. L'atomistique consiste en l'étude de la composition de l'atome ainsi que de leurs propriétés. Nous pouvons classer l'atomistique dans la partie de la chimie générale et précisément dans la chimie descriptive.
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Cour Analyse mathématique
Cour Analyse mathématique S1
Analyse mathématique
L'analyse a pour point de départ la formulation rigoureuse du calcul infinitésimal. C'est la branche des mathématiques qui traite explicitement de la notion de limite, que ce soit la limite d'une suite ou la limite d'une fonction. Elle inclut également des notions comme la continuité, la dérivation et l'intégration. Ces notions sont étudiées dans le contexte des nombres réels ou des nombres complexes. Cependant, elles peuvent aussi être définies et étudiées dans le contexte plus général des espaces métriques ou topologiques.
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Cour Algèbre linéaire
Cour Algèbre linéaire S1
L’algèbre linéaire
L’algèbre linéaire est la branche des mathématiques qui s'intéresse à l'étude des espaces vectoriels et des transformations linéaires, formalisation générale des théories des systèmes d'équations linéaires.
Sommaire
Chapitre I: Opérations logiques élementaires. Ensembles.Quantificateurs. Relations binaires et Applications.
Chapitre II: Rappels et compléments sur les nombres réels et complexes.
Chapitre III: Polynômes sur R et C .
Chapitre IV: Fractions rationnelles .
Cour Optique géométrique
Cour Optique géométrique S1
L’optique géométrique :
L’optique géométrique est une branche de l'optique qui s'appuie notamment sur le modèle du rayon lumineux. Cette approche simple permet notamment des constructions géométriques d'images qui lui confèrent son nom. L'optique géométrique constitue l'outil le plus flexible et le plus efficace pour traiter les systèmes dioptriques et catadioptriques. Elle permet notamment d'expliquer la formation des images produites par ces systèmes.
L'optique géométrique qui est la première théorie optique formulée se trouve validée a posteriori par l'optique ondulatoire, en faisant l'approximation que tous les éléments utilisés sont de grande dimension devant la longueur d'onde de la lumière.
Dans le débat entourant au xixe siècle la dualité onde-corpuscule de la lumière, l'optique géométrique ne spécifie pas la nature de la lumière puisqu'elle est compatible avec les deux approches.
Filière Licence Fondamentales Sciences de la Terre et de l'Univers STU
Filière Licence Fondamentales Sciences de la Terre et de l'Univers
Portail :
Les sciences de la Terre (aussi appelées géosciences) désignent l'ensemble des sciences dont les études sont relatives à la planète Terre. Elles se décomposent en divers groupes de sciences, chacun étant relatif à l'une des quatre « sphères » composant la Terre : l'atmosphère, l'hydrosphère, la lithosphère et la biosphère. Alliant travail de terrain, expérimentation et théorisation, les sciences de la Terre ont pour principal objectif de décrire et d'expliquer le fonctionnement des différentes enveloppes terrestres et de caractériser leurs interactions mutuelles. Par ailleurs, de nombreuses disciplines des sciences de la Terre trouvent aussi des applications dans les domaines de l'économie et de la société, comme la gestion de l'environnement, des risques naturels ou l'approvisionnement en ressources naturelles.
Les sciences de l'Univers regroupent les différentes sciences traitant de l'Univers, de ses propriétés et de ses objets. Elles sont constituées de diverses spécialités, chacune étudiant un type de corps ou d'ensemble de corps constitutif de l'Univers. Ces sciences font appel à de nombreux et lourds dispositifs d'observations, situés à la fois sur Terre et dans l'espace et ont nécessité le développement de technologies spécifiques qui trouvèrent des applications a-posteriori au sein des sociétés modernes.
Les sciences de la Terre et de l'Univers sont nées de la nécessité pour l'Homme de comprendre le fonctionnement de son environnement et de déterminer ses origines. Ces sciences sont caractérisées par une interdisciplinarité et une inter-connectivité importantes, utilisant principalement les théories et les principes de la physique, de la chimie et des mathématiques. Si les avancées dans les sciences de l'Univers permettent une meilleure compréhension de certains aspect des sciences de la Terre, ces dernières servent également d'analogues dans les études de corps célestes autres que la Terre.
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Cour physique statistique
Cour physique statistique SMP5
Définition :
La physique statistique a pour but d'expliquer le comportement et l'évolution de systèmes physiques comportant un grand nombre de particules (on parle de systèmes macroscopiques), à partir des caractéristiques de leurs constituants microscopiques (les particules). Ces constituants peuvent être des atomes, des molécules, des ions, des électrons, des photons, des neutrinos, ou des particules élémentaires. Ces constituants et les interactions qu'ils peuvent avoir entre eux sont en général décrits par la mécanique quantique, mais la description macroscopique d'un ensemble de tels constituants ne fait, elle, pas directement appel (ou en tout cas pas toujours) à la mécanique quantique. De fait, cette description macroscopique, en particulier la thermodynamique, a été obtenue pour partie avant le développement de la mécanique quantique en tant que théorie de la physique, essentiellement dans la seconde moitié du xixe siècle.
On distingue la physique statistique d'équilibre (au sens d'équilibre thermodynamique), auquel cet article est consacré, de la physique statistique hors d'équilibre.
