IST Syllabus L3 Programme Majeure 6b Physique Chimie

Semestre : S6

97,5h

UE Thermophysique (24h de CM, 27,5h de TD et 16h de TP) 

Compétences visées
Savoir identifier le système et la transformation étudiée et appliquer les principes de la thermodynamique afin de comprendre et prédire le fonctionnement d'une machine, d'une transition de phase ...
Systèmes étudiés : gaz réel, liquide, solide, matériau élastique, magnétique … ouvert ou fermé
Les transformations : isobare, monobare, adiabatique, isotherme, monotherme, quasi-statique, brusque...

Programme du cours
Eléments de la statique des fluides
Théorie cinétique des gaz
Premier et second principe de la thermodynamique appliqué à un système fermé (ouvert)
Fonctions et potentiels thermodynamiques, relations de Maxwell
Transitions de phase, applications aux systèmes fermés et aux systèmes ouverts
Machines thermiques ; exemples : machine à vapeur, moteur à essence, réfrigérateur, pompe à chaleur.
Introduction à l'approche statistique.

Programme des Travaux Pratiques
Calorimétrie méthode électrique, méthode de mélanges
Thermométrie
Thermistance
Transition de phase liquide-gaz de SF₆

UE Physique Expérimentale 2 (9h de CM et 21h de TP)

Compétences visées
Mise en œuvre d’un protocole expérimental et interprétation de mesures
Maîtrise des différents appareils utilisés en TP (oscilloscope, générateurs, capteurs, interface informatique…).

Programme

Interféromètre de Michelson
Principe. Réglage miroirs et compensatrice. Utilisation en lame d’air et en coin d’air. Notion de contact optique. Applications.

Guide d’onde
Conséquences de la propagation d’une onde EM dans un guide métallique. Oscillateur à diode Gunn. Mesure d’un Taux d’onde stationnaire (TOS).

Câble coaxial
Caractéristiques physiques d’un câble coaxial. Propagation et équation des télégraphistes. Coefficient de réflexion.  Taux d’onde stationnaire (TOS).

Fibre optique
Présentation des fibres mono et multimodes. Mesure d’une ouverture numérique. Profil d’indice. Mesure de l’atténuation. Étude de la polarisation.

Analyse de Fourier des modes de vibrations d’une lame métallique
Principe de la synthèse et de l’analyse de Fourier. Interfaçage capteur-ordinateur afin d’analyse les modes de vibration d’une lame métallique. Analyse d’un diapason avec et sans masselottes. Composition de deux vibrations.

Pendules couplés
Rappels sur les pendules. Couplage mécanique à l’aide de ressorts de 3 pendules.
Mise en évidence des modes de vibration.

Multiplieur
Mise en évidence de la fonction multiplieur d’un circuit intégré. Application à la modulation d’un signal.

Modélisation d’une bobine
Rappels sur la mesure d’une impédance. Comportement fréquentiel d’une bobine. Étude des différents modèles.

Gyroscope
Mesure d’un moment d’inertie. Mise en évidence de la précession et de la nutation. Confrontation au modèle théorique.