Programme de Physique

UE Optique Géométrique (12h CM, 18h TD, 9h)Responsable de l’enseignementYoucef Ouerdane ouerdane@univ-st-etienne.frObjectifs pédagogiques :Syllabus :Cours d' Optique Géométrique :Introduction : Longueur d’onde, fréquence, de vibration et vitesse de propagation, indice de réfraction d’un matériauRayon lumineux : Concept de base et propriétésRéflexion – Réfraction de la lumière : LoisPrincipe de FermatImage d’un point lumineux formée par un système optiqueMiroir planStigmatismeObjet réel (virtuel) – image réelle (virtuelle)Image d’un objet plan perpendiculaire à l’axe optiqueAplanétisme : Condition des sinus d’AbbeGrandissement transverseDioptre sphériqueImage d’un point de l’axe et invariant fondamentalStigmatisme approché et conditions de GaussRelation de conjugaison : Origine au centre et au sommet et aux foyersFoyers d’un dioptre et distance focaleVergenceConstruction d’une image (cas de dioptre convergent – divergent) : Construction de rayons réfractés, Grandeur de l’imageMiroir plan et miroir sphériqueLentilles minces : Définitions, Image d’un point de l’axe, Différents types de lentilles, Image d’un objet plan perpendiculaire à l’axe : Cas de lentille convergente et divergente, Formules de conjugaisonAssociation de lentilles accoléesInstruments d’optique : Systèmes centrés, Définitions, Foyers, Plans principaux, ExemplesConstruction géométriques des rayons et des imagesAssociations de systèmes centrésPrérequis :Aucun

UE Ondes, Propagation et polarisation (12h CM, 18h TD, 12h TP)Responsable de l’enseignementDestouches Nathalie nathalie.destouches@univ-st-etienne.frObjectifs pédagogiques :Syllabus :1. Ondes : Ondes unidimensionnelles, L’équation d’onde différentielle, Les ondes harmoniques, Phase et vitesse de phase, Le principe de superposition, La représentation complexe, Phaseur et addition d’ondes, Ondes planes, L’équation d’onde différentielle tri-dimensionnelle, Les ondes sphériques2. Ondes électromagnétiques. Introduction aux équations de Maxwell : De l’électrostatique aux équations de Maxwell, L’équation d’onde, Energie, Les équations de Maxwell dans un milieu homogène, linéaire isotrope, diélectrique, non dispersif en l’absence de charges et de courants libres, Cas particulier des ondes harmoniques, Les équations de Maxwell satisfaites par des ondes monochromatiques, Expression de l’intensité pour des ondes monochromatiques, Ondes transverses, Expression de l’intensité pour une onde plane monochromatique, Les ondes aux interfaces : relations de passage3. Ondes optiques : Qu’est-ce que la lumière ?, Introduction des différentes théories optiques, Modèle scalaire des ondes optiques, Expression générale, Onde plane, Onde sphérique, Emission lumineuse et notions de cohérence, Propagation de la lumière, Principe de Huygens, Etablissement des lois de la réfraction à partir du principe de Huygens, Superposition de deux ondes cohérentes de même fréquence, Addition de deux ondes cohérentes de fréquences différentes mais voisines4. Polarisation, Biréfringence : Lumière polarisée, Nature électromagnétique de la lumière, Etude générale de l’état de polarisation, Les différents états de polarisation, Dispositifs polarisants, Polarisation par réflexion vitreuse, Formules de Fresnel pour les matériaux diélectriques, Polarisation par dichroïsme avec films de polymères (Polaroïds), Polarisation par biréfringence, Polarisation par diffusion, Polariseurs et loi de Malus, Biréfringence, Milieux isotropes et anisotropes, Matériaux uniaxes, Biréfringence, Lames cristallines, Lames cristallines particulières, Mesure de l’anisotropie d’une lame cristalline, Pouvoir rotatoire et activité optiqueTP Onde et polarisation• Réflexion en Lumière polarisée• Loi de malus• Introduction aux interférence et à la diffractionPrérequis :• UE S1MIPC03, cours d'optique géométrique

UE Interférences diffraction (12h CM, 18h TD, 12h TP) Responsable de l’enseignementDestouches Nathalie nathalie.destouches@univ-st-etienne.frObjectifs pédagogiques :Syllabus :Interférences1-Interférences à deux ondes : ondes planes, ondes sphériques2-Conditions d’interférence : cohérence temporelle, cohérence spatiale3-Interféromètres à division de front d’onde : l’expérience d’Young, les autres interféromètres4-Interféromètres à division d’amplitude : films diélectriques (interférence à deux ondes), franges d’égale inclinaison, franges d’égale épaisseur, interféromètre de Michelson, autres interféromètres5-Interférences à ondes multiples : calculs généraux, en réflexion et en transmission, coefficient de finesse, fonction d’Airy, interféromètre de Fabry-Pérot, ensemble de source cohérentes, réseau de N fentes infiniment fines éclairées par une onde plane cohérente en incidence normale ou obliqueDiffraction1-Principe d’Huygens-Fresnel2-Diffraction de Fresnel et Fraunhofer3-Diffraction de Fraunhofer par différents types d’ouvertures : rectangulaire, fente, circulaire, résolution des systèmes optiques, l’expériende des fentes d’Young en tenant compte de la largeur des fentes, le réseau de fentesPrérequis :

UE Vision (12h CM, 18h TD)Responsable de l’enseignementAlain Tremeau alain.tremeau@univ-st-etienne.frObjectifs pédagogiques :Syllabus :1-Principes de base de la Vision humaine2-Vision artificielle : Eclairage, Types d’image, Optique, Capteur, Calibrage, Unité de traitement3-Traitement d’image4-Mise en œuvrePrérequis :

UE Cinématique et Dynamique (14h CM, 26h TD, 9h)Responsable de l’enseignementBaptiste Moine baptiste.moine@unvi-st-etienne.frObjectifs pédagogiques :Décrire les différents aspects d’un mouvement complexe d’un pointFaire le lien entre les forces agissant sur un objet ponctuel et le mouvement résultant en utilisant les lois fondamentales de la dynamiqueModéliser la situation donnée d'un corps pour en décrire son mouvement ou le champ de forces auquel il est soumis.Syllabus :CinématiqueIntroductionCoordonnées d’un point – trajectoire : Repère cartésien, Repère cylindrique, Repère sphérique, Trièdre de Frenet – Serret, Rayon de courbureVitesse d’un point : Repère cartésien, cylindrique, FrénetAccélération : Repère cartésien, cylindrique, Frénet (composantes tangentielle et normale)Exemples de mouvements simples : rectilignes, sinusoïdal, circulaire, abscisse curviligne, mouvement cycloïdal…Changement de référentiel : Mouvement relatif et mouvement absoluLoi de composition des vitessesLoi de composition des accélérationsCas particuliers de rotation pure (autour d’un axe)Application à l’étude du mouvement de rotation de la terreDynamiquePrincipes et définitionsRéférentiels d’inertieForcePrincipe fondamental de la dynamique et applicationsLimites de validités de la relation fondamentale (référentiel terrestre)Théorèmes généraux : Moment cinétique, Force centraleEnergie : Théorème de l’énergie cinétique, Force conservative, Energie potentielleLien force et énergie potentielleEnergie mécanique totaleRelations entre énergie et équilibrePrérequis :Aucun

UE Mécanique du Solide (8h CM, 12h TD)Responsable de l’enseignementYvan Chalamet : yvan.chalamet@univ-st-etienne.frObjectifs pédagogiques :• Expliquer les principes de bases des lois de la mécanique classique• Appliquer les principes de bases des lois de la mécanique classique à des problèmes de calculs d’efforts ou de mouvements de systèmes solides indéformables.Syllabus :• CINÉMATIQUEo NOTION DE MOUVEMENT o NOTIONS DE VITESSEo ACCÉLÉRATION• ACTIONS MÉCANIQUES • ACTIONS MÉCANIQUES • ÉLÉMENTS DE CINÉTIQUEo CARACTÉRISTIQUES MÉCANIQUES D’UN SOLIDE o QUANTITÉS DE MOUVEMENT ET D’ACCÉLÉRATION• ÉNERGIE CINÉTIQUE• PRINCIPE FONDAMENTAL DE LA DYNAMIQUE « PFD »o ÉNONCÉ DU PFD. o RÉFÉRENTIELS GALILÉENS o ÉQUATIONS PRINCIPALES D’UN PROBLÈME

UE Onde Scalaires (12h CM, 18h TD) Ajout de TP ??Responsable de l’enseignementLafon Éric eric.lafon@univ-st-etienne.frObjectifs pédagogiques :Le cours vise à faire comprendre les aspects universels du mouvement oscillatoire dans le domaine de la mécanique des vibrations linéaires.À la fin du cours, et pour atteindre les objectifs généraux, l’étudiant devra être capable de : 1ère période• décrire un mouvement harmonique simple amorti ou non, à un degré de liberté• modéliser un système oscillant à un degré de liberté soumis à des frottements secs ou fluides,• définir les concepts d’oscillations libres amorties ou non, • appliquer les équations différentielles linéaires du second ordre, homogène, à coefficients constants, à la résolution de phénomènes oscillatoires à un degré de liberté, libres ou forcées.• définir le concept de résonance et analyser les paramètres qui le caractérisent• résoudre les équations différentielles décrivant des mouvements sinusoidaux forcées à l’aide des nombres complexes• traiter le regime forcé périodique non sinusoïdal en appliquant les séries de Fourier à la décomposition d’un signal périodique d’excitation2ème période• décrire un système couplé à deux degrés de liberté à travers les notions de formes propres• appliquer les outils de l’algèbre linéaire à la résolution d’équations différentielles couplées dans le cadre des systèmes libres et conservatifs à 2 , 3 et n degrés de liberté• analyser, justifier et argumenter les caractéristiques d’un système couplé avec un oscillateur secondaire permettant de canaliser les effets de résonance d’amplitude lors d’excitations forcées sinusoidales• comparer, critiquer tout type de graphique de systèmes oscillants en réponse temporelle ou spectrale pour argumenter des valeurs des paramètres déterminant (frequence de résonance, fréquence propre, bande passante, coefficient de frottement, facteur d’amplification).• reconnaître et analyser un système résonant dans tt autre domaine de la physique tel que l’électrocinétique, l’optique, l’acoustique, la mécanique des fluides à travers les quelques concepts fondamentaux introduitsSyllabus :• L’oscillateur élémentaire linéaire• Le régime libre de l’OEL : conservatif, dissipatif• Le régime permanent harmonique de l’OEL• Le régime permanent périodique de l’OEL• Le régime forcé de l’OEL• L’oscillateur forcé en optique : l’origine de la dispersion• Systèmes linéaires à 2 degrés de libertéPrérequis :• UE S2MIPC23, cours de Cinématique et Dynamique

UE Mécanique du Solide et des milieux Continus (12 CM, 18 TD, 4 TP)Responsable de l’enseignementYvan Chalamet yvan.chalamet@univ-st-etienne.frObjectifs pédagogiques :L'objectif du cours de Mécanique des milieux continus est d'élaborer la généralisation de la mécanique rationnelle aux milieux continus et d'en déduire les lois de conservation et de comportement. Le contenu du cours s'articule comme suit: la cinématique des milieux continus, la dynamique des milieux continus et les lois de comportement classique.Syllabus :1. Cinématique : Tenseurs de déformation de Cauchy-Green, Tenseurs de déformation de Green-Lagrange, Tenseurs de déformation d’Euler-Armansi, Tenseurs de déformation infinitésimale2. Dynamique : Théorème de transport de Reynolds, Conservation de la masse, Tenseur de contrainte de Gauchy, Conservations de la quantité de mouvement et du moment cinétique3. Energétique : Conservation de l’énergie totale, Conservation de l’énergie interne, Conservation de l’énergie cinétique, Inégalité de Clausius-Duhem, Energie libre spécifique de Helmholtz4. Lois de comportement : Principe de base, Fluide visqueux newtonien, solide élastique linéaire5. Mécanique des fluides : Equations de Navier-Stokes pour un fluide parfait, Equation de Navier-Stokes pour les fluides incompressibles6. Mécanique du solide : Equations de Navier pour un solide élastique linéaire isotrope en petite déformation7. Transfert Thermique : Conduction de chaleur, Thermodynamique du gaz idéalPrérequis :cours de « Modélisation mathématique pour la physique et la mécanique » du S4 ou cours à option du S5 (obligatoire pour les étudiants venant de l'IUT: « Remise à niveau en mathématique »

UE Mécanique des fluides et acoustique (16 h CM, 24h TD)Responsable de l’enseignementBahtat Mohammed mohammed.bahtat@univ-st-etienne.frObjectifs pédagogiques :Syllabus :Mécanique des fluides1-Statique des fluides2-Cinématique (description de Lagrange et description d’Euler)3-Dynamique des fluides (équation de Navier-stockes) 4-Théorème de Bernoulli et applications5-Théorème de Bernoulli généralisé6-Théorème de la quantité de mouvement Acoustique1-Rappels sur la propagation : Qu’est-ce qu’un phénomène de propagation ?, Équation de propagation, Qu’est-ce qu’une onde ?, Résolution de l’équation de propagation, Onde plane, Ondes progressives, Ondes stationnaires2-Ondes sonores dans les fluides : généralités, Équation de propagation; Approximations acoustiques, Vitesse du son dans les fluides, Aspects énergétiques, Réflexion/transmission, L’effet DopplerPrérequis :

UE Thermodynamique (16h CM, 24h TD)Responsable de l’enseignementAziz Boukenter : aziz.boukenter@univ-st-etienne.frObjectifs pédagogiques :Syllabus :• Premier principe : Notion de système physique, Premier principe, • Deuxième principe : Equilibre et transformation d’un système, Entropie• Coefficients calorimétriques et thermoélastiques : Relations de Maxwell, Coefficients calorimétriques, Coefficients thermoélastiques• Les gaz parfaits : Définitions et propriétés générales, propriétés calorimétriques des gaz parfaits, Transformation des gaz parfaits• Machines thermiques : introduction, principe des machines thermiques, différents types de machines thermiques, cycle de Carnot, cycle de Rankine, cycle de Beau de rochas, cycle diesel, cycle de JoulePrérequis :Programme de Physique de L1

UE Transferts Thermiques (12h CM, 18h TD, 4h TP)Responsable de l’enseignement :Bahtat Mohammed mohammed.bahtat@univ-st-etienne.frObjectifs pédagogiques :Syllabus :1-Transfert par conduction2-Transfert par rayonnement3-Transfert par convection  TP Conduction Convection en régime permanent.Prérequis :

UE Electricité et Analyse dimensionnelle (14hCM, 26hTD, 9h TP)Responsable de l’enseignementBahtat Mohammed      Mohammed.Bahtat@univ-st-etienne.frObjectifs pédagogiques :Analyser un circuit linéaireFaire l’analyse dimensionnelle d’un problème physiqueSyllabus :Courant électrique: Définition, Intensité d'un courant. densité de courant, déplacement des porteurs de charge, vitesse moyenne d'entrainement des charges, relation entre I et V, relation entre I et JConductivité électrique: Etude expérimentale - Loi d'Ohm (conducteur Ohmique), analyse du mécanisme de la conduction, Loi d'Ohm (synthèse) Forme intégrale et forme locale, calcul des résistances, Conducteur cylindrique homogène, conducteur homogène de section variable, association en série et en parallèle, Transformation étoile-triangle, Influence de la températureTransfert d’énergie dans un circuit électrique – Loi d’Ohm généralisée : Energie électrique dans une portion de circuit, Cas d'un conducteur Ohmique. loi de Joules, Récepteurs non résistifs, Générateurs, Loi d'Ohm GénéraliséeEtude réseaux linéaires : Définitions, Méthode de Kirchhoff, Théorème de Thévenin, Théorème de superposition, Théorème de MillmanAnalyse dimensionnelle : Unités, équations aux dimensions, homogénéité et analyse dimensionnelle d'un problème physiquePrérequis :Aucun

UE Électricité Générale (8h CM, 12h TD, 21h TP)Responsable de l’enseignementBahtat Mohammed      Mohammed.Bahtat@univ-st-etienne.frObjectifs pédagogiques :·       Maitriser la représentation complexe de la loi D’OHM·       Mettre en équation un régime transitoire électrique et interprétation des solutionsSyllabus :Induction électromagnétique.Expériences fondamentales : Circuit en mouvement dans un champ magnétique constant, Circuit fixe et source de champ magnétique B en mouvement, Circuit et source de champ magnétique B immobiles mais B variable, Relations quantitatives : Loi de Faraday.Analyses des phénomènes d’induction électromagnétique : Circuit mobile dans un champ magnétique B constant, Circuit immobile dans un champ de sources en mouvement, Circuit fixe dans un champ B variable crée par des sources fixes parcourues par I variables.Récapitulatif : Loi de faraday, Loi de Lenz, Quantité d’électricité induite.Applications immédiates : Construction de générateurs électriques, Courants de Foucault.Phénomènes d’auto-induction ou self-induction : Rappels et hypothèse des régimes quasi stationnaires, Courant engendré par un générateur de tension constante dans une bobine (L ,R),mise en équation et résolution, Cas où la tension E dépend du temps.Energie magnétique : Circuit unique, Cas de deux circuits couplés.Courants en régimes variablesRégimes transitoires dans un circuit RLC : Décharge d’un condensateur dans une bobine, Charge d’un condensateur à travers une bobine,Courants entretenus dans les circuits RLC en régime sinusoïdal : Circuit RLC série en régime sinusoïdal, Régimes sinusoïdaux étudiés au moyen des impédances complexes.TP d'Électricité générale :Résistances, oscilloscope+fréquencemètre, pont de Wheastone + pont en étoile, circuit RLC série, circuit bouchon, inductions magnétiques, ligne à retardPrérequis :·       UE S2MIPC03 partie électrostatique·       UE S1MIPC03 partie électrocinétique

UE TP de Phys. Pour l’Ingénieur (21h TP)Responsable de l’enseignementEmmanuel Marin : emmanuel.marin@univ-st-etienne.frObjectifs pédagogiques :Syllabus :Bobines à matériaux saturables 1, Bobines à matériaux saturables 2, modulation démodulation, mesures analogiques, amplificateur sélectif, machines thermiques, diodes appliquées au redressement.Prérequis :Physique de L1

UE Électronique Analogique I (8h CM, 12h TD, 12h TP)Ajouter 1 ECTSResponsable de l’enseignementPietroy David david.pietroy@univ-st-etienne.frObjectifs pédagogiques :Syllabus :1-Notion sur l’analyse de circuits 2-Amplification, fonction de transfert, diagramme de Bode 3-Notion sur composants électroniques (diodes, transistor bipolaire, transistor à effet de champ) 4-Amplificateur opérationnel : circuits interne, Applications sur l’AOP parfait et réel en régime linéaire et de saturationRedressement mono et double alternance, phénomènes de modulationPrérequis :• UE S1MIPC03, cours d'Électrocinétique• UE S3SPI01, cours d'électricité générale

UE Électronique Analogique et Numérique (12h CM, 18h TD, 21h TP)Responsable de l’enseignementPietroy David david.pietroy@univ-st-etienne.frObjectifs pédagogiques :Syllabus :Cours• Diodes à jonction (notion sur les semiconducteurs, diodes du signal, diode zener, diode électroluminescente)• Transistor à effet de champ (JFET, MOSFET)• Transistor bipolaire npn, pnp, darlington.3 TP de 4hTransistor à effet de champ, transistor bipolaire, montages spéciauxPrérequis :

UE Electronique numérique (10 h CM, 12h TD, 12h TP)Responsable de l’enseignement :Pietroy David david.pietroy@univ-st-etienne.frObjectifs pédagogiques :Syllabus :1-Système de numération2-Algèbre de Boole3-Fonctions logiques de base4-Simplification algébrique, simplification par tableau de Karnaugh5-Logique combinatoire, additionneurs, soustracteurs, convertisseurs, multiplexeurs, codeur, décodeurs6-Logique séquentielle, bascules, compteursPrérequis :

UE Les capteurs en physique (8h CM, 12h TD, 9h TP)Responsable de l’enseignementBaptiste Moine baptiste.moine@univ-st-etienne.frObjectifs pédagogiques :Syllabus :Généralités sur les capteursGénéralités et définitions / Capteur actifs et Passifs / Problème généraux liés à la mesure / Conditionneurs usuels / Généralités sur les convertisseurs2-TempératureCapteur de températureCapteurs à effet thermoélectrique, Peltier, Thomson / Capteurs résistifs, Thermistances / Semi-conducteur / Capteur à rayonnement infrarouge / Mise en œuvre3-Longueurs et déplacementsCapteurs résistifs / Capteurs capacitifs / Capteurs InductifsTP I : Quelques éléments de métrologieTP II : Mesure de TempératureTP III : Mesure de MassePrérequis :

UE Electrostatique (12h CM, 18h TD, 9h TP)Responsable de l’enseignementBahtat Mohammed      Mohammed.Bahtat@univ-st-etienne.frObjectifs pédagogiques :Écrire les ordres de grandeurs des forces intervenants dans les différentes interactions fondamentales (gravitationnelle, électromagnétique, nucléaire forte et faible).Calculer un champ électrostatique et un potentiel électrique dans différents cas de distributions discontinues et continues de charges électriques réparties sur des figures géométriques présentant des symétries .Syllabus :CHARGES ELECTRIQUESINTERRACTIONS ELEMENTAIRES :Loi de COULOMB (distribution de charges ponctuelles électriques – distribution continue de charges électriques.CHAMP ELECTROSTATIQUE : - Exemples de calculs :Cas des charges électriques ponctuelles (exemple de deux charges ,de 3charges placées aux sommets d’un triangle, de 4 charges réparties aux sommets d’un carré .Cas des charges électriques réparties uniformément ou suivant une loi de distribution donnée : droite, segment de droite, surface plane ou sphérique.POTENTIEL ELECTROSTATIQUE.ENERGIE POTENTIELLE ELECTROSTATIQUE.RELATION GENERALE CHAMP-POTENTIEL ELECTROSTATIQUE : ( Gradient, équation de POISSON, équation de Laplace).FLUX DU CHAMP ELECTRIQUETHEOREME DE GAUSS : Exemples de calculs du champ électrique (cas d’un fil chargé de longueur infinie (porté par une droite) - cas d’un plan chargé - cas d’une sphère de rayon R chargée en surface ou en volume.Prérequis :

UE Électricité Générale (8h CM, 12h TD, 21h TP)Responsable de l’enseignementBahtat Mohammed      Mohammed.Bahtat@univ-st-etienne.frObjectifs pédagogiques :·       Maitriser la représentation complexe de la loi D’OHM·       Mettre en équation un régime transitoire électrique et interprétation des solutionsSyllabus :Induction électromagnétique.Expériences fondamentales : Circuit en mouvement dans un champ magnétique constant, Circuit fixe et source de champ magnétique B en mouvement, Circuit et source de champ magnétique B immobiles mais B variable, Relations quantitatives : Loi de Faraday.Analyses des phénomènes d’induction électromagnétique : Circuit mobile dans un champ magnétique B constant, Circuit immobile dans un champ de sources en mouvement, Circuit fixe dans un champ B variable crée par des sources fixes parcourues par I variables.Récapitulatif : Loi de faraday, Loi de Lenz, Quantité d’électricité induite.Applications immédiates : Construction de générateurs électriques, Courants de Foucault.Phénomènes d’auto-induction ou self-induction : Rappels et hypothèse des régimes quasi stationnaires, Courant engendré par un générateur de tension constante dans une bobine (L ,R),mise en équation et résolution, Cas où la tension E dépend du temps.Energie magnétique : Circuit unique, Cas de deux circuits couplés.Courants en régimes variablesRégimes transitoires dans un circuit RLC : Décharge d’un condensateur dans une bobine, Charge d’un condensateur à travers une bobine,Courants entretenus dans les circuits RLC en régime sinusoïdal : Circuit RLC série en régime sinusoïdal, Régimes sinusoïdaux étudiés au moyen des impédances complexes.TP d'Électricité générale :Résistances, oscilloscope+fréquencemètre, pont de Wheastone + pont en étoile, circuit RLC série, circuit bouchon, inductions magnétiques, ligne à retardPrérequis :·       UE S2MIPC03 partie électrostatique·       UE S1MIPC03 partie électrocinétique

UE TP de Phys. Pour l’Ingénieur (21h TP)Responsable de l’enseignementEmmanuel Marin : emmanuel.marin@univ-st-etienne.frObjectifs pédagogiques :Syllabus :Bobines à matériaux saturables 1, Bobines à matériaux saturables 2, modulation démodulation, mesures analogiques, amplificateur sélectif, machines thermiques, diodes appliquées au redressement.Prérequis :Physique de L1

UE Ondes électromagnétiques (18h CM, 22 h TD)Responsable de l’enseignementColombier Jean-Philippe jean.philippe.colombier@univ-st-etienne.frObjectifs pédagogiques :Syllabus :1. Rappel électromagnétique : Les équations de Maxwell, Ondes planes, Le vecteur de Poynting, Ondes monochromatiques, Milieux conducteurs2. Ondes planes sur planes interfaces : Conditions à limites, Polarisation, Les formules de Fresnel, l’angle de Brewster, Réflexion totale, effet de Goos-Haenchen, la phase de réflexion, Réflexion sur surfaces métalliques3. Multi-couches : T matrices, Phénomènes d’interférence, Couche anti-réfléchissante, Miroir diélectrique multi-couche4. Résonateurs et guides d’ondes : Interféromètre Fabry-Pérot, Modes d’un guide d’onde planaire, Equation de dispersion, coupure, l’indice et l’épaisseur effective5. Faisceaux paraxiaux : Formulation de l’optique géométrique avec les matrices ABCD, Faisceaux gaussiens, passage vers systèmes optiques, Résonateurs lasers6. Micro-ondes : Lignes de transmission, Lignes coaxiales, l’inductance, la capacité et l’impédance, Guide d’ondes rectangulaires et circulairesPrérequis :

UE Mécanique quantique (16 h CM, 24h TD)Responsable de l’enseignementGirard Sylvain sylvain.girard@univ-st-etienne.frObjectifs pédagogiques :Syllabus :Prérequis :

UE Relativité (10h CM, 15h TD, 6h TP)Responsable de l’enseignementColombier Jean-Philippe jean.philippe.colombier@univ-st-etienne.frObjectifs pédagogiques :Syllabus :1-Les limites de la mécanique classique : Expérience de Michelson Morley2-La transformation de Lorentz : Postulats de la mécanique relativiste, La Transformation de Lorentz3-Les conséquences de la transformation de Lorentz : Dilatation du temps, Contraction des longueurs, Principe de causalité4-Dynamique relativiste : Quadrivecteur quantité de mouvement, Principe fondamentale de la dynamique, Travail d'une force, énergie de masse, Système de particules5-Particules chargées dans un champ électromagnétique : Particules chargées dans un champ, électrique uniforme et constant, Particules chargées dans un champ, magnétique uniforme et constant6-Accélérateurs de particules : Accélérateur linéaires, Accélérateur circulaires, Les cyclotrons, Les synchrocyclotrons7-Les collisions de particules : Lois de conservation, Chaleur de réaction, Différent types de réaction, Effet ComptonPrérequis :

UE Physique statistique (10h CM, 15h TD, 6h TP) Responsable de l’enseignementBoukenter Aziz aziz.boukenter@univ-st-etienne.frObjectifs pédagogiques :Syllabus :1-Hypothèses et définitions fondamentales – Postulat d’évolution2-Le système à N particules3-Retour sur le gaz parfait quantique4-La loi de Boltzmann et la statistique de Maxwell-Boltzmann5-La statistique de Bose-Einstein6-La statistique de Fermi-DiracPrérequis :

UE Outils Informatiques (??)Responsable de l’enseignementObjectifs pédagogiques :Syllabus :Prérequis :

UE Outils Informatiques (??)Responsable de l’enseignementObjectifs pédagogiques :Syllabus :Prérequis :

UE Informatique Pour la physique (16h CM, 16h TD, 18 TP)Responsable de l’enseignementRémi Emonet : Remi.Emonet@univ-st-etienne.frObjectifs pédagogiques :• Expliquer les bases de la programmation impérative en Python.• Utiliser de façon approfondie de la ligne de commande (bash).• Utiliser efficacement les bibliothèques scientifiques de Python.• Comprendre les limitations du calcul en virgule flottante.• Apprendre à structurer et tester un programme.• Ecrire des programmes simples de simulation numérique.Syllabus :Prérequis :

UE Informatique pour la physique et la vision (12 h CM,18h TD)Responsable de l’enseignementMarin Emmanuel emmanuel.marin@univ-st-etienne.frColombier Jean-Philippe jean.philippe.colombier@univ-st-etienne.frObjectifs pédagogiques :Syllabus :1-Rappel sur l’architecture des ordinateurs2-Généralités sur le langage C3-Constantes, variables et types de base4-Les expressions C5-Les structures de contrôle6-Les pointeurs7-Les fonctions8-Les types dérivés9-Structures de données(18 h de TD sur machine )C : Premiers Pas, Tableaux, Pointeurs -Tableaux bidimensionnels - Allocation dynamique, Image - Structures – FluxPrérequis :

UE Outils Mathématiques (20h CM, 30h TD)Responsable de l’enseignementObjectifs pédagogiques :Syllabus :Etude de fonctions :Ensemble de définitionLimites , croissances comparées de terminalesDérivéeTableau de variationRecherche d’asymptotes oblique, horizontales, verticalesPoints d’inflexionFonctions convexes : donner la définition et le th dans le cas f dérivable, à dérivée croissante implique f convexe (pas de démonstration)Exemples :Fonctions trigonométriques : sinus, cosinus, tangente, cotangenteFonction exponentielle, fonction ln, ch, sh, thCalcul d’aires avec les primitivesRévisions de Terminale SNombres complexesRévisions du cours de Terminale SFonction :Limite d’une fonction avec epsilonOpérations algébriques sur les limites, démonstration des résultatsCritères de comparaison pour les limites d’une fonction et démonstrationContinuité, dérivabilité (juste les définitions avec la limite) et des exemples de calculs (retrouver la dérivée de x -> x^2, ….)Prérequis :

UE Outils Mathématiques II (20h CM, 30h TD)Responsable de l’enseignementObjectifs pédagogiques :Syllabus :Primitives et Equations différentiellesCalcule de primitiveEquation linéaire du premier ordre ( , cas particulier ou ; équation homogène, méthode de variation de la constante)Equation différentielle du second ordre , et scalaire, application continue à valeur dans . cas particulier ou SuiteGénéralité sur les suites réelles (def, suites arithmétiques, géométriques…)Limite d’une suite réelleDéveloppement limitéDéveloppement en série de Taylor au voisinage de 0Développement limité usuel ( , , , …)Introduction aux espaces VectorielsPrérequis :

UE Outils Mathématiques III (20h CM, 30h TD)Responsable de l’enseignementFedrico Pellarin :  Federico.Pellarin@univ-st-etienne.frObjectifs pédagogiques :Syllabus :·       Fonctions de plusieurs variables / Intégrales multiples·       Séries et intégrales généralisées·       Séries de FourierPrérequis :UE Outils Mathématiques II (UE S2MIPC21)

UE Outils Mathématiques (20 CM, 20 TD)Responsable de l’enseignementObjectifs pédagogiques :Syllabus :Prérequis :

UE Modélisation Mathématique pour la physique et la mécanique (20h CM, 30h TD)Responsable de l’enseignementColombier Jean-Philippe jean.philippe.colombier@univ-st-etienne.frObjectifs pédagogiques :Syllabus :1. Vecteurs et tenseurs dans un espace Cartésien : Espaces vectorielles, Transformations orthogonales, Dérivation des vecteurs, Produits des vecteurs, L’angle solide et la loi de Gauss, Tenseurs 2. Les champs vectoriels : Les champs gravitationnel et électrostatique, Le gradient d’une fonction scalaire, Le gradient et la dérivée directionnelle, La divergence d’un champ vectoriel, Conductivité thermique et la diffusion, L’intégrale curviligne, Circulation et le rotationnel, Les identités différentielles et intégrales vectorielles, Magnétostatiques3. Coordonnées curvilignes : Coordonnées Cartésiennes, cylindriques et sphériques, Transfomations de coordonnées admissibles et jacobiens, Vecteurs de base et de la base réciproque, L’opérateur gradient, La vitesse et l’accélération, Divergence, rotationnel et laplacien4. Les équations aux dérivées partielles : La méthode des caractéristiques, Les équations linéaires de l’ordre second, Séparation des variables, Solutions en séries des équations différentielles ordinaires5. Les équations aux dérivées partielles dans la physique : La conductivité thermique et la diffusion, L’équation de Schroedinger, Ondes élastiques, Hydrodynamique et Aérodynamique, Ondes électromagnétiques6. Séparation des variables : La méthode de transformée Fourier, Le théorème de Sturm-Liouville, Coordonnées cylindriques, Coordonnées sphériques 7. Fonctions spéciales : Fonctions de Bessel, Fonctions de Bessel de l’ordre demi-entier, Zéros d’une fonction de Bessel, La transformée de Fourier-Bessel, Polynômes de Legendre, Fonctions de Legendre associéesPrérequis :