Semestre 6
97,5h
UE Physique quantique 2 18h de CM – 19,5h de TD
UE Projet numérique 9h de CM –21h de TP
UE Projet expérimental 9h de CM – 21h de TP
Prérequis
Avoir validé le L2 mention Physique ou le L2 CUPGE
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UE Physique quantique 2
Prérequis pédagogiques
(M3b-P) UE Fonctions de plusieurs variables et UE Algèbre linéaire 3
(M4b-P) UE Ondes et UE Intégration
(m4-P) UE Introduction à la mécanique quantique
(M5b-P) UE Mécanique analytique et UE Mathématiques pour la physique ou (M5a-M) UE Algèbre linéaire 4
(M5a-P) UE Physique quantique 1
Compétences visées
A l’issue du cours, l’étudiant devra être capable :
– d’énoncer les différences conceptuelles que la physique quantique introduit par rapport la physique classique (abandon du déterminisme au profit d’une théorie probabiliste, disparition de la séparation drastique entre comportements particulaire et ondulatoire, rétroaction de la mesure sur le système mesuré).
– de comprendre et savoir utiliser les premiers outils des formalismes ondulatoire et algébrique de la
physique quantique.
– d’appliquer les postulats de la physique quantique pour modéliser et résoudre quelques problèmes simples et néanmoins importants de physique à l’échelle microscopique (oscillateur harmonique, atome d’hydrogène, effet Zeeman anormal...)
Programme du coursue
· États liés, états de diffusion
· L'oscillateur harmonique 1d
Via l’équation de Schrödinger (Polynômes de Hermite)
Via les opérateurs de création et d’annihilation
· Moment cinétique
Le moment cinétique orbital
Cas général
L’atome d’hydrogène
Spin 1/2
Addition de moments cinétiques
· Méthodes de résolutions approchées
Méthode des perturbations
Méthode variationnelle
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UE Projet numérique (Monte Carlo)
Enjeux du cours
L’objectif est d’une part d’apprendre la programmation (ou de se perfectionner) et d’autre part d’aborder sous un autre angle la physique statistique et les probabilités.
Programme du cours
· Condition de bilan détaillé.
· Algorithmes de Metropolis et bain thermique.
· Modèle d’Ising.
· Modèle de percolation.
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UE Projet expérimental
Programme du cours
· Il s’agit de réaliser et analyser des expériences de physique en lien avec un thème donné.
· La 1ère séance sera consacrée au choix de votre sujet parmi une série de documents fournis (par ex, écoulement du sable, rayonnement du corps noir, holographie, transit de Mercure, spectroscopie, rebond d’une balle, ...) ou à apporter.
