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UNIVERSITE DE PARIS-SUD 11

PHYSIQUE FONDAMENTALE Faculté des Sciences d'ORSAY

Bât. 470 - 91405 ORSAY Tél: 33 -(0)1 69 41 58 52 Fax: 33 -(0)1 69 41 64 59

Année académique 2012 / 2013

Documentation sur les

enseignements de

Physique Fondamentale

destinée aux étudiants

ERASMUS IN

Laurent SIMARD Maître de Conférences Responsable des échanges ERASMUS Laboratoire de l’Accélérateur Linéaire Bât. 200. - 91405 ORSAY Tél 33 (0) 1 64 46 83 57 Fax 33 (0) 1 64 46 83 97

Avril 2011 E-mail: simard@lal.in2p3.fr

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Organisation générales des études de Physique à la Faculté des Sciences d'Orsay

Les enseignements proposés aux étudiants ERASMUS sont en 3e année (Licence) et 4e année (Master

1re année) d'université et exceptionnellement en 5e année (Master 2).

La structure des enseignements universitaires de physique à Orsay est dans le schéma européen LMD

(après le baccalauréat obtenu à 18 ans en moyenne) :

1re, 2e, 3e années = LICENCE

4e et 5e années = MASTER

5e à 8e année = DOCTORAT

LICENCE

Le programme suivant est indicatif, les étudiants pouvant varier ce programme par leur choix

d'Unités d'Enseignement (UE)

1re année - L1 : (2 semestres) :

1er semestre : (S1)

- Mathématiques : Nombres complexes, limites de suites et de fonctions, continuité, dérivabilité,

fonctions usuelles, intégrales, développements limités, équations différentielles.

- Physique : Mécanique du point matériel, collisions oscillateur harmonique, optique (formation des

images), mesures électriques (réseaux en continu et en alternatif, résonance, oscilloscope).

- Chimie : Atomistique et liaison chimique, liaison ionique, cristallographie, structure de l'atome,

molécules di et polyatomiques.

2e semestre : (S2-PC)

- Mathématiques : Séries, équations différentielles, algèbre linéaire, géométrie dans R2 et R3.

- Physique : Electromagnétisme (Coulomb, théorème de Gauss, magnétostatique, théorème d'Ampère,

équations locales, diélectriques, matière magnétique), Electronique (circuits logiques et électriques).

- Chimie : Premier et second principe de la thermodynamique, cinétique chimique.

2e année - L2 :

1er semestre : (S3-PC)

- Mathématiques : Algèbre linéaire, espaces euclidiens, opérateurs auto-adjoints, matrices, calcul

différentiel, dérivées partielles, gradient, surfaces paramétrées, séries numériques, séries et suites de

fonctions.

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- Physique : Ondes (propagation, transports, interférences, diffraction, ondes électromagnétiques),

Electronique (électronique analogique).

2e semestre : (S4-PC)

- Mathématiques : Topologie de Rn, convergence des suites et séries de fonctions, séries entières, séries

de Fourier, longueur des courbes, intégrales multiples.

- Physique : Thermodynamique et physique statistique (théorie cinétique des gaz, micro états, ensemble

canonique, gaz parfait, fonction de partition), Introduction à la physique quantique (dualité onde

corpuscule, inégalités de Heisenberg, opérateurs, oscillateur harmonique, moment angulaire, spin atome

hydrogénoïde, particules identiques).

- Option : mécanique relativiste

3e année - L3 :

Correspond à la spécialisation par discipline : Physique fondamentale, Physique appliquée, Mécanique,

Sciences des matériaux, Chimie ou Chimie-Physique,...

MASTER

Le programme suivant est indicatif, les étudiants pouvant varier ce programme par leur choix

d'Unités d'Enseignement (UE)

4e année - M1 : Master 1re année

Approfondissement et applications des enseignements du L3.

Les programmes de la Licence 3 et du Master 1 de physique Fondamentale sont décrits plus loin.

A Orsay les enseignements de Licence 3 et Master de Physique sont inclus dans un diplôme de 3

années appelé Magistère. L'information est donc commune à ces diplômes.

5e année - M2 : Master 2e année

Enseignement de spécialisation (Physique théorique, physique du solide, astrophysique,...).

6e à 8e année : Thèse

Chacune des Unités d'Enseignement de chaque semestre est sanctionnée par un examen dont la

réussite est nécessaire pour continuer au semestre suivant.

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ORGANISATION DE L'ANNEE 2012 / 2013

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Vous devez arriver impérativement le Lundi 27 Août 2012 avant 17h.

Le Lundi 27 Août vous devez aller chercher votre clé de chambre (voir le dossier envoyé par le

service des Relations Internationales)

Le Mardi 28 Août :

- à 9h vous êtes attendu au Département de Langues (Bâtiment 336, porte est, 2e étage) pour les cours de

français intensif (gratuits). Un test de votre niveau de français sera effectué et vous serez répartis dans les

groupes correspondant à votre niveau.

- à 14h réunion au Bat 470, salle C20 (rez de chaussée à gauche) pour une séance d'information. Une

visite de l'université sera probablement organisée après la réunion. Une seconde réunion quelques jours

plus tard permettra de définir exactement le programme que vous suivrez.

Les cours de français auront lieu jusqu'au 3 Septembre matin

Il vous sera précisé le Mardi 28 août, quand vous devez vous inscrire administrativement et

pédagogiquement.

Pour ceux qui souhaiteraient obtenir le diplôme de Licence ou de Master 1, vous devez amener

l'original de vos diplômes depuis le baccalauréat ainsi qu'une copie certifiée conforme.

Les enseignements de physique (L3) commenceront le Lundi 10 Septembre 2012 et ceux de M1 le

Jeudi 6 septembre 2012.

Lisez attentivement le dossier envoyé par le service des Relations Internationales pour ne pas avoir

de problèmes financiers ou administratifs

******* Vous pouvez trouver des informations complémentaires sur internet :

http://www.magistere.u-psud.fr/phys

*****

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INFORMATION DE RENTRÉE CONCERNANT LES ÉTUDIANTS ERASMUS À ORSAY

ANNÉE 2012 / 2013 ****

- Vous devez soigneusement lire la plaquette: "Documentation sur les enseignements de Physique

Fondamentale destinée aux étudiants ERASMUS" (cette plaquette).

- Vous devez prendre connaissance du règlement intérieur du service

- Une Secrétaire du secrétariat du Magistère s'occupera de tous les étudiants ERASMUS.

- Vous constituerez un menu à partir des emplois du temps de chaque groupe qui vous sont

distribués. Vous êtes autorisé à suivre des enseignements différents dans des groupes différents dans la

limite des places disponibles dans ces groupes.

- Un tutorat est organisé pour aider les étudiants Erasmus. Des anciens étudiants du Magistère,

actuellement en thèse, seront à votre disposition 1 soir par semaine. Leur aide peut vous être extrêmement

utile et je vous recommande très vivement d'aller à ces séances.

- Vous pouvez acheter les polycopiés (10€ par cours suivi).

- Vous devez vous inscrire administrativement à l'Université. Pour cela nous vous donnerons une

attestation indiquant dans quel diplôme vous devez vous inscrire, quand vous aurez établi votre

programme.

- Nous vous recommandons très fortement de passer les examens partiels.

- Vous ne pourrez passer des examens oraux dans une matière que si vous avez obtenu plus de 8/20 à

l'examen écrit. Cet examen oral ne pourra avoir lieu qu'exclusivement pendant la période officielle

consacrée à ces épreuves. Il ne sera accepté aucun autre examen oral en dehors de ces périodes. Ces

examens oraux devront être demandés au secrétariat et non directement à un enseignant.

- La totalité des notes obtenues dans les différentes matières sera transmise à vos Professeurs

responsables des échanges dans votre Université.

- Les informations concernant spécifiquement les étudiants ERASMUS seront affichées sur un

panneau spécifique que vous devez consulter régulièrement.

- Pour tout problème administratif ou pédagogique, n'hésitez pas à me contacter:

* Par téléphone : 33 (0)1 64 46 83 57

* Par E.mail : simard@lal.in2p3.fr

* Au secrétariat du magistère

* Si urgence uniquement , à mon laboratoire (LAL - Bâtiment 200)

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ORGANISATION PEDAGOGIQUE DE L'ANNEE 2012 / 2013

Les étudiants Erasmus doivent constituer un "menu" en prenant des cours de Licence et / ou de

Master 1. Une année pour un étudiant de Licence ou de Master 1 correspond à 60 crédits ECTS. Notez

que les étudiants français qui entrent en Licence ont déjà 2 années d'études universitaires. Les cours (150

étudiants) ont leurs travaux dirigés (T.D., ~20-24 étudiants) associés qui sont indispensables. Vous devrez

organiser début Septembre votre menu en fonction des compatibilités horaires. Contrairement aux

étudiants français qui doivent suivre tous les enseignements de l'année dans le même groupe de TD, vous

êtes autorisés à vous inscrire dans des groupes de travaux dirigés différents d'une matière à l'autre.

Organisation de la Licence 3 . Il y a 6 groupes de T.D. (~ 24 étudiants) au choix.

(voir emploi du temps 2011/2012 à la fin du document). Les enseignements optionnels seront présentés le

mardi 11 et mercredi 12 septembre à 15h pour le L3 et le lundi 3 septembre pour le M1. L'année est

divisée en 3 périodes suivant le planning indiqué plus loin.

Organisation du Master 1

Les enseignements semestriels optionnels sont proposés le vendredi :

Electrodynamique Classique et Quantique, Nanotechnologies, Biologie et Physique pour le Vivant,

Géophysique-Géodynamique, Développements actuels en Magnétisme et Supraconductivité, Phénomènes

Collectifs Complexes, Matière Molle, Diffraction et Structure de la Matière, Astrophysique I,

Astrophysique II, Processus Stochastiques et Neutronique, Nuclear Engineering (Métallurgie générale et

sciences des matériaux pour le nucléaire), Transferts thermiques, Bases de la Radiobiologie et de la

Radioprotection, Bases Physiques de l’utilisation Médicale des Rayonnements Ionisants, …… Une

présentation de ces enseignements optionnels sera faite le Lundi 5 Septembre 2011 à 14 h.

L'année est divisée en 3 périodes suivant le planning indiqué plus loin.

A la fin de chaque période vous aurez des examens partiels ou finals.

Il y a 5 groupes de T.D. ( ~ 24 étudiants) au choix.

(voir emploi du temps 2011/2012 à la fin du document).

Des stages en laboratoires de recherche ont lieu en Juin-Juillet pour la Licence et de Mai à Juillet pour

le Master 1, vous pouvez y participer dans la limite des places disponibles.

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PROGRAMME DES ENSEIGNEMENTS (2010/2011)

Programme de Magistère 1re année et Licence 3

TRONC COMMUN (56 ECTS)

PhysF-301A* - Mécanique Quantique - A. Abada

Cours 20h - TD 20h (4 ECTS**) - Phénomènes Quantiques - Principes, Postulats et Mesures en Mécanique Quantique - Formulation Générale de la Mécanique Quantique - Symétries - Moment cinétique Angulaire - Moment cinétique de Spin et Résonance Magnétique PhysF-302A - Mathématiques - H. Bergeron Cours 39h - TD 39h (8 ECTS) - Fonctions holomorphes - Théorie de la mesure et intégrale de Lebesgue, - Transformée de Fourier et transformée de Laplace - Distributions - Espaces de Hilbert. PhysF303A - Mécanique Analytique et Relativité Restreinte - P. Parneix Cours 32h - TD 32h (6 ECTS) -Le formalisme Lagrangien est établi à partir du principe variationnel de Hamilton. Le lien entre les propriétés d’invariance d’un système mécanique et les lois de conservation est analysé. Le formalisme Hamiltonien est ensuite présenté. L’importance des transformations canoniques est mise en évidence. Notion de flot Hamiltonien. Théorème de Liouville. Les équations de Hamilton-Jacobi sont établies et le lien avec la mécanique quantique est abordé. Ces différents formalismes sont appliqués en particulier aux problèmes de diffusion, à des problèmes de mécanique du solide ainsi que pour le traitement d’oscillateurs couplés. Dans le cadre de la - Relativité restreinte, les postulats sont tout d’abord présentés. La structure de l’espace-temps, la transformation de Lorentz, les différents quadrivecteurs sont étudiés. Le formalisme Lagrangien est également utilisé dans le cadre de la relativité restreinte. PhysF-304A - Informatique - F. Naulin Cours 18h - TD 36h (6 ECTS) - Apprentissage du C en vue du C++ : cours, travaux dirigés sur PC. - Applications à la physique : méthode de Monte-Carlo, résolution numérique des équations différentielles. - Éléments de Linux pour utilisateur. - Utilisation de logiciels graphiques et d'animation en vue d'applications scientifiques. - Travail sur un sujet personnel : réalisation durant un trimestre d'un programme en C conçu pour l'étude d'un problème de physique. PhysF-305A - Enseignement Expérimental I – Ch. Balland 32h - (3 ECTS) - Optique : Fabry-Perot - Michelson - Réseaux – Polarisation - Speckle L-Lan-301A - Anglais I - D. Thom TD 32h - (3 ECTS) - Connaissance et pratique de l’Anglais (préparation TOEFFL possible). PhysF-311B - Mécanique Quantique Approfondie - A. Abada Cours 20h - TD 20h (5 ECTS) - Atome d’Hydrogène - Addition de Moments Cinétiques - Symétries discrètes et Particules Identiques : Postulats de symétrisation - Structures Fine et Hyperfine de l’atome d’Hydrogène - Méthodes d’approximations : Perturbations indépendantes du temps - Evolution des systèmes et Perturbations dépendantes du temps PhysF-312B - Électromagnétisme classique du vide et des milieux continus - P. Puzo Cours 39h - TD 39h (9 ECTS) - Rappels : Electrostatique, magnétostatique, équations de Maxwell - Propriétés du champ électromagnétique : énergie, impulsion et moment cinétique du champ - Milieux diélectriques et des milieux magnétiques : étude microscopique et macroscopique des divers types de milieux - Induction électromagnétique : conducteur fixe dans un champ variable, conducteur mobile dans un champ fixe, énergie magnétique - Propagation : propagation libre dans le vide et dans les milieux diélectriques, propagation guidée - Systèmes rayonnants : rayonnement d’une source oscillante (cas des champs E et B) - Electromagnétisme et relativité restreinte : l’électromagnétisme vu depuis l’angle de la relativité restreinte, tenseur électromagnétique, puissance rayonnée par une particule chargée, applications

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PhysF-313B - Physique Statistique - Ch. Boulet Cours 39h - TD 39h - (9 ECTS) - Approche statistique : un exemple en guise d'introduction: la détente de Joule - Notions et outils de base de la Mécanique Statistique: microétats/macroétate ; la mesure d'une grandeur physique ; l'entropie statistique ; la densité d'états - Système isolé à l'équilibre : la distribution microcanonique - Système en équilibre avec un thermostat : description canonique - Quelques applications de la distribution canonique : les gaz parfaits - Chaleur spécifique des solides - Dia et paramagnétisme - Ferromagnétisme - La situation grand canonique - Les gaz parfaits quantiques : le gaz de Bose en nombre déterminé - le gaz de photons : thermodynamique du rayonnement - le gaz de fermions (le métal de Sommerfeld) - Aperçu des propriétés électroniques des métaux et semi-conducteurs - La thermodynamique "traditionnelle" retrouvée PhysF-314B - Enseignement Expérimental II - S. Boyé, C. Krafft, P. Puzo 32h (3 ECTS) - Physique Atomique (8h) : Effet Zeeman. - Etude des Hyperfréquences (8h) : Guide d’Ondes, Cavités. - Etude des Plasmas (16h) : Etude de décharge et de post-décharge dans un Plasma – Hélicon : Etude d’un plasma magnétisé

ENSEIGNEMENTS OPTIONNELS (4 ECTS par UE)

Une UE obligatoire parmi : PhysF-351A - Analyse de données et Méthodes numériques de la Physique - D. Monnier-Ragaigne - Analyse statistique des données, estimateurs, moindres carrés, maximum de vraisemblance. - Propagation d’erreurs. Interpolation. - Zéros de fonction. Intégration. Méthodes de Monte-Carlo. Optimisations. Équations différentielles. PhysF-352A - Électronique Logique - M. Anane - Électronique digitale : logique combinatoire, logique séquentielle, bascules. - Applications : registres, compteurs. Éléments concernant l’acquisition et le traitement de données. PhysF-353A - Physique Mathématique - R. Parentani - Introduction aux mathématiques de la Relativité Générale : Nous commençons par expliquer pourquoi l'équivalence entre masse inertielle et masse grave permet de décrire les forces gravitationnelles en termes géométriques. Puis nous expliquons comment décrire mathématiquement les espace-temps courbes. Ensuite nous montrons comment s'y formule la mécanique relativiste pour obtenir l'équation des géodésiques. Enfin nous étudions les géodésiques au voisinage de l'horizon d'un trou noir, et nous présentons les derniers développements de la physique des trous noirs (rayonnement de Hawking). PhysF-354A - Introduction à la Biologie - L. Rabinow - Biochimie : Structure des protéines, structures des acides nucléiques ; les membranes et l’ATP : comment la cellule produit son énergie ; base moléculaire du mouvement : structure du muscle, actine & myosine. Biologie moléculaire de la cellule : Eucaryotes & procaryotes ; architecture de la cellule : organelles, cytosquelette, membranes ; expression des gènes : régulation, transcription, épissage, traduction ; techniques de la biologie moléculaire : clonage, expression, etc… ; réplication de l’ADN ; cycle cellulaire, mitose & meiose. - Génétique : Lois de Mendel, polymorphisme, origine & nature des mutations ; carte génétique ; cytogénétique ; la détermination du sexe ; l’évolution ; les maladies génétiques. T.P. : Génétique du développement de la mouche Drosophile. PhysF-355A - Techniques Expérimentales à l’Agrégation- L. Simard - Préparation à l’épreuve de montage de Physique du concours. PhysF-361B - Introduction à l'Astrophysique - B. Rocca - Enseignement fondamental et thématique : Processus physiques fondamentaux du rayonnement. - Enseignement à composante expérimentale : Mesure en Astronomie - Distance - Ages - Flux multispectraux - Abondances - Constantes cosmologiques. La possibilité de modélisation numérique et d’observations sera étudiée dans le cadre des projets. PhysF-362B - Électronique Analogique - M. Poirier-Quinot - Dans ce module est étudiée l’ensemble d'une chaîne d'acquisition classiquement utilisée en physique expérimentale. Nous nous appuierons sur l’exemple particulier de la chaîne d’acquisition impliquée en Imagerie par Résonance Magnétique. Pour cela les notions suivantes seront abordées et analysées : la nature du signal et celle du bruit, le filtrage, l’amplification, l'adaptation ; et les différents composants électroniques qui y sont associés etc... PhysF-363B - Cosmologie, Relativité Générale et Observations récentes - R. Parentani - Nous présentons les concepts permettant de décrire et de comprendre les phénomènes et les observations cosmologiques. Deux types de processus sont décrits, premièrement ceux liés à l'expansion cosmologique et l'histoire thermique (univers homogènes), et deuxièmement ceux liés à l'évolution des grandes structures (univers inhomogènes). Nous présentons l'état des connaissances actuelles en mettant en évidence les progrès observationnels et conceptuels accomplis ces dix dernières années.

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PhysF-364B - Géophysique - H. Zeyen, M. Menvielle - La Planète Terre : objet physique, variabilité sur les différentes échelles : géodynamique interne, enveloppes fluides, évolution dans le temps et dans l’espace. - Géophysique de l’Environnement : application de méthodes d’investigation physique à l’étude de la partie superficielle (quelques dizaines de centimètres à quelques centaines de mètres) de la croûte terrestre. - TP : théorie et pratique de méthodes géophysiques. PhysF-365B - Chimie à l’Agrégation - G. Sattonnay, M. Guymont - Cette option a pour but d’améliorer les connaissances de thermochimie nécessaires à l’épreuve de Chimie de l’Agrégation de Physique. PhysF-366B - Théorie des Groupes et Symétries appliquées à la Physique - A. Valance - Propriétés générales des groupes. Représentations des groupes. Représentations irréductibles. - Groupes continus. Applications à la Physique. PhysF-367B - Histoire des Sciences - D. Hirondel - Physique des Interactions Fondamentales : le paradigme de l’électrodynamique quantique en physique des particules, l’interaction électromagnétique joue un rôle privilégié aussi bien du point de vue expérimental que du point de vue théorique. Le cours de cette année s’attachera à montrer, du point de vue du mouvement historique des idées en physique, ce rôle dans l’unification de la mécanique rationnelle, dans la révolution provoquée par la relativité et les quanta, et dans l’élaboration du modèle standard. PhysF-368B - Travail d’Etude et de Recherche - Des étudiants désireux de faire un travail personnel étudient un sujet (qu’ils choisissent) en Physique ou dans un domaine proche de la Physique, guidés par un spécialiste. Rapport écrit et exposé oral en amphi. PhysF-369B - Introduction aux Méthodes Physiques en Médecine - G. Dupuy Objectifs : La médecine fait appel à de nombreuses méthodes diagnostiques et thérapeutiques basées sur les concepts et technologies du domaine de la Physique. Ce module a pour but d’apporter une vision globale des différentes méthodes et donner une introduction à la Physique Médicale. Le cours est composé de plusieurs interventions données par des spécialistes du domaine sur les sujets suivants : - Interaction des ondes et des particules avec la matière biologique - Lasers et photothérapie - Effets biologiques des rayonnements ultra-violets - Bases de la Radiothérapie et de l’hadronthérapie - Applications diagnostiques et thérapeutiques des ultrasons en médecine - Bases de l’Imagerie médicale : méthodes et applications. Le cours sera complété par un projet sur un sujet choisi par les étudiants dans ce domaine. P-Inf-302 - Algorithmique et complexité Cours d'algorithmique et de programmation de la 3e année de Licence d'Informatique

Enseignements spécifiques au Magistère 1re année : PhysMag-301B - Anglais II - D. Thom TD 32h - (3 ECTS) - Connaissance et pratique de l’Anglais PhysMag-302B - Stage - (10 ECTS) - P. Parneix - Contact avec la Recherche dans un Laboratoire de Recherche Universitaire (minimum six semaines). Rapport et soutenance. - Ce stage peut être également effectué par les étudiants inscrits seulement en Licence et validé comme enseignement optionnel de Master.

- Les UE du Tronc commun (56 ECTS) et 1 UE optionnelle (4 ECTS) sont obligatoires et constituent l’enseignement de Licence 3e année (60 ECTS). - Pour le Magistère, une seconde option (4 ECTS), l'UE PhysMag-301B (3 ECTS) et le stage (10 ECTS) sont obligatoires. Une moyenne pondérée de 12 et l’obtention de la Licence 3e année sont nécessaires pour être admis en 2e année de Magistère. Le stage est pris en compte pour la délivrance du Magistère en fin de 3e année. * Dans la codification des UE, A ou B signifie 1er ou 2e semestre. ** E.C.T.S. : European Credits Transfert System permettant la validation des études effectuées à l’étranger.

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Programme de Magistère 2e année et Master 1

TRONC COMMUN (48 ECTS) PhysF-401A - Optique et Laser - (9 ECTS) - J. Leygnier Optique - Cours 26h - TD 24h - Diffraction et optique de Fourier. Diffraction de Fraunhofer. Imagerie en éclairage incohérent et cohérent : pouvoir séparateur des instruments d'optique, filtrage spatial, strioscopie, contraste de phase. Holographie. Milieu anisotrope. Interférences

Laser - Cours 12h - TD 12h - Émission spontanée, absorption et émission stimulée. Processus de pompage. Inversion de population. Équations d’évolution. Régime stationnaire. Puissance de sortie. Régimes de fonctionnement. Applications. PhysF-403A - Atomes et Molécules - (6 ECTS) – Cours 26h - TD 26h - Atome d’hydrogène. Atomes à plusieurs électrons. Émission et absorption. Transitions. Rayons X. Effets des champs extérieurs. Molécules diatomiques. Molécules à plusieurs électrons. Vibration et rotation. Transitions radiatives. PhysF-404A - Mécanique des Fluides et Plasmas - (6 ECTS) Mécanique des Fluides - Cours 13h - TD 12h - M. Rabaud - Notion de milieu continu. Equation d’Euler. Théorème de Bernoulli. Viscosité des fluides. Navier-Stokes. Ecoulements à faibles Reynolds. Force de Stokes. Sédimentation. Tension de surface. Vorticité.

Plasmas - Cours 13h - TD 12h - P. Tardiveau - Plasmas spatiaux, de décharges et thermonucléaires - Paramètre plasma. - Processus élémentaires et échelles caractéristiques. Dérives et Collisions. Mobilité, diffusion. Structures magnétiques non linéaires. MHD. PhysF-406B - Matière Condensée - (6 ECTS) - Ph. Mendels Cours 26h - TD 26h - Structure des cristaux parfaits. Réseaux réciproques et diffraction par les cristaux. Structure électronique des solides. Bandes d’énergie. Isolant-conducteur. Les semi-conducteurs. Paramagnétisme. Diamagnétisme. Ferromagnétisme. PhysF-407B - Particules et Noyaux - (6 ECTS) - E. Khan Cours 26h - TD 26h - Collisions. Accélérateurs. Caractéristiques générales du noyau. Diffusion. Interaction nucléon-nucléon. Modèles nucléaires. Phénoménologie des particules. Les interactions. Diffusion profondément inélastique , les quarks, la couleur. PhysF-408B - Enseignement Expérimental - S. Boyé-Péronne, C. Gaulard, C. Krafft 72h - 6 ECTS - Physique Atomique (24h) - Laser à colorant accordable. Doublage de fréquence, Résonance magnétique. - Physique Nucléaire (40h) - Spectrométrie gamma et électrons de conversion. Coïncidences g-g ; corrélations angulaires. Mesures de temps de vie par coïncidences g-g. - Optique (8h) - Filtrage Spatial. -Physique des Plasmas : étude du confinement d’un plasma magnétisé PhysF-409B - Projet Expérimental - F. Bouquet 80h - 6 ECTS - Initiation à l’acquisition de données par micro-ordinateur. Utilisation d’un langage de programmation graphique (LabView). - Réalisation d’un Projet Expérimental. Les sujets portent sur l’aimantation, le corps noir, la supraconductivité, la thermoémission, la résonance paramagnétique électronique ou la turbulence. Ces Travaux Pratiques de Physique Statistique sont conçus sous la forme d’un Travail d’Étude et de Recherche donnant lieu à rapport et soutenance orale. DM1PFAN1 - Anglais I – (3 ECTS) – C. Kean-Davis - Pratique de l’Anglais courant et de l’Anglais Scientifique (25h).

ENSEIGNEMENTS OPTIONNELS (6 crédits ECTS par UE)

PhysF-452A - Electrodynamique Classique et Quantique - N. Pavloff - Formulation covariante, relativité restreinte, quadrivecteurs, tenseurs, monopôles magnétiques. Lagrangien. Tenseur énergie-impulsion. Supraconductivité. Théorie classique et quantique du rayonnement. Lamb shift, effet Casimir, effet Compton, émission spontanée et stimulée. PhysFA-454A - Nanotechnologies - O. Stephan - Nanoélectronique : Traitement des informations. Structures à blocage de Coulomb. TP. - Microscopie de champ proche STM et AFM. TP. - Microscopie électronique . Principes de la microscopie électronique TP.

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PhysF-455A - Biologie et Physique pour le Vivant - F. Briki, L. Rabinow - Génétique. Biologie structural. Le rayonnement synchrotron et son utilisation en biologie. Diffusion et diffraction des rayons X en biologie. Biocristallographie. Biophysique des membranes - Biologie moléculaire et maladies. Travaux Pratiques de génétique. Neurobiologie. Résonance magnétique nucléaire en biologie. Modélisation moléculaire TP : Bio-informatique. Banques de données biologiques - Modélisation moléculaire PhysF-456A - (P-COM-401A) Géophysique-Géodynamique - M. Menvielle, H. Zeyen - Magnétisme - Milieux granulaires - Prospection sismique - Prospection magnétique - Rhéologie et Thermique - Sismologie- Champ de gravité et géoïde PhysFA-457A - Développements actuels en Magnétisme et Supraconductivité - J. Bobroff, A. Fert, Ph. Mendels - Magnétisme, matériaux magnétiques et leurs applications. Matériaux supraconducteurs. Supraconductivité. - TP : Observation de Domaines magnétiques. Supraconductivité : mesure de Tc et Hc1 d’un supraconducteur à haute température. PhysF-462B - Phénomènes Collectifs Complexes - N. Pavloff - Automates cellulaires. Modèles de gaz sur réseaux. Instabilités hydrodynamiques. Systèmes de réaction-diffusion - Notion de réversibilité stochastique. Ferromagnétisme. Théorie de Curie-Weiss, universalité, groupe de renormalisation de Wilson. PhysF-465B -Matière Molle 50 h B. Pansu Découverte de la matière molle : colloïdes, tensioactifs, polymères, cristaux liquides. Interactions mises en jeu, rôle de l’entropie. Auto-organisation en matière molle. Comportement mécanique à différentes échelles. Physique des Polymères. Physique des matériaux biologiques. PhysFA-467B - Diffraction et Structure de la Matière - M. Marsi - Structure atomique et symétries dans un cristal. Diffraction. - TP sur l'interaction des rayons X avec la matière et sur la diffraction des rayons X par des cristaux. PhysFA-451A - Astrophysique I - J.P. Bibring, G. Pineau des Forêts - Objets et échelles de l’univers - Les vecteurs de l’information et les techniques d’observation - Le rayonnement et les lois d’équilibre - La gravitation et les effets de marées - Les sources d’énergie - L’activité planétaire

PhysFA -461B - Astrophysique II - J.P. Bibring, G. Pineau des Forêts - La structure et l’évolution stellaire - Les processus d’accrétion : disques et jets - Dynamique gravitationnelle : structure et évolution des galaxies - L’univers à grande échelle - La cosmologie. PhysF-469B -Processus Stochastiques et Neutronique J.M. Rax- A. Mazzolo (50h) Phénomènes hors équilibre, au voisinage de l’équilibre. Approche macroscopique ou phénoménologique. Equations cinétiques et les méthodes de calcul des coefficients de transport dans le cas des plasmas. Bases de la neutronique. PhysF-458A - Nuclear Engineering Métallurgie générale et sciences des matériaux pour le nucléaire - G. Sattonnay (25 h)

1- Introduction à la métallurgie générale Structure des métaux et alliage - Défauts-diffusion - Transformations structurales Propriétés mécaniques - Oxydation-corrosion des métaux 2- Introduction à l’interaction particule-matière et défauts élémentaires Physique des interactions particule-matière - Création de défauts et endommagement par irradiation 3- Exemples d’application aux composants des réacteurs nucléaires. PhysF-470B - Transferts thermiques - Ch. Meuris (50 h) 1- Transport Radiatif Notions de base : flux, angles solides - Corps Noir - Surfaces grises Échange de chaleur entre 2 surfaces séparées par un milieu transparent Échange de chaleur entre 2 surfaces séparées par un milieux semi-transparents 2- Transport Conductif et convectif Bilans de masse de quantité de mouvement et d’énergie - Flux conductif, flux convectif - Couche limite thermique Convection libre au-dessus d’une plaque - Convection forcée au-dessus d’une plaque Applications aux échangeurs de chaleur.

PM1-RB1 - Bases de la Radiobiologie et de la Radioprotection - J.M. Cosset (48h) - Part des effets initiaux des rayonnements ionisants sur les molécules d’ADN pour aboutir aux pathologies induites. Il donne également les principales règles et aspects légaux de la radioprotection. PM1-RM1 - Bases Physiques de l’utilisation Médicale des Rayonnements Ionisants - B. Aubert, J.C. Rosenwald (48h) - Introduit les bases physiques de la production des rayonnements ionisants à usage médical, leurs interactions avec la matière qui seront à la base de leurs effets, leur détection et les grandeurs utilisées en dosimétrie.

Options pouvant être choisies dans d'autres disciplines X..-...A/B - Unité libre

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Une UE constituée d’enseignements scientifiques d’autres disciplines (Mathématiques, Informatique, Sciences de la Terre, Chimie, ...) peut être acceptée après accord du Responsable.

Enseignements spécifiques au Magistère 2e année : PhysMag-401A - Informatique Approfondie 45h - (6 ECTS) Apprentissage du langage C++ et de la programmation Orientée-Objet. Réalisation d’un projet informatique. PhysMag-401B - Chimie à l'Agrégation 48h - (6 ECTS) Chimie Générale et Chimie Organique à l'Agrégation PhysMag-402B - Anglais II - C. Keane-Davis 25h - (3 ECTS) Pratique de l’Anglais courant et de l’Anglais Scientifique. PhysMag-403B - Stage - A. Abada (18 ECTS) Stage obligatoire d’au moins treize semaines dans l’Industrie ou dans un Laboratoire Etranger. Rapport et soutenance. Possibilité de stage pédagogique pour les futurs candidats à l’Agrégation. PhysMag-404 - UE optionnelle facultative : formation à l’environnement professionnel - (4 ECTS)

- Préparation aux épreuves de l’Agrégation de Physique 48h Mécanique, Thermodynamique pour l’Agrégation de Physique.

- Tutorat Les étudiants ayant été retenus comme tuteur de 1er cycle à l’UFR d’Orsay, pourront faire valider cette activité professionnelle comme UEC M8 (cf. Arrêté du 9 avril 1997, Titre II, Art. 5).

- Les UE du Tronc commun (48 ECTS) et 2 UE optionnelles (12 ECTS) sont obligatoires et constituent l’enseignement de Master 1re année (60 ECTS). - Pour le Magistère, les UE : PhysMag-401A ou PhysMag-401B (6 ECTS), PhysMag-402B (3 ECTS) et le stage (18 ECTS) sont obligatoires. Une moyenne pondérée de 12 et l’obtention du Master 1re année sont nécessaires pour être admis en 3e année de Magistère. Le stage est pris en compte pour la délivrance du Magistère en fin de 3e année.

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QUELQUES LABORATOIRES D'ACCUEIL D'ORSAY POUR DES STAGES EVENTUELS

Dans la limite des places disponibles les étudiants ERASMUS peuvent compléter leur année par un stage dans un laboratoire en Juin - Juillet s'ils suivent des cours de licence, dès Mai s'ils ne suivent que des cours de Maîtrise. Une priorité sera donnée aux étudiants qui n'auraient pas pu faire de Travaux Pratiques pendant l’année. PHYSIQUE NUCLEAIRE ET PHYSIQUE DES PARTICULES - Laboratoire de Physique Théorique et Hautes Energies - Laboratoire de Physique Théorique (ENS) - Laboratoire de L'Accélérateur Linéaire - L'Institut de Physique Nucléaire - Centre de Spectrométrie Nucléaire et de Spectrométrie de Masse MATIERE CONDENSEE - Laboratoire de Cristallographie et Physique des Matériaux - Laboratoire de Physique Cristalline - Laboratoire de Physique des Matériaux - Laboratoire de Physique des Solides - Laboratoire pour l'Utilisation du Rayonnement Electromagnétique PHYSIQUE ATOMIQUE ET MOLECULAIRE, PLASMAS - Laboratoire Aimé Cotton - Laboratoire d'Etude des Transmissions Ionosphériques - Laboratoire de L'horloge Atomique - Laboratoire d'Infrarouge - Laboratoire de Photophysique Moléculaire - Laboratoire de Physique des Gaz et Plasmas - Laboratoire de Spectroscopie Atomique et Ionique - Laboratoire des Défauts dans les métaux - Laboratoire des Collisions Atomiques et Moléculaires - Laboratoire d'Astrophysique ELECTRONIQUE-ELECTROTECHNIQUE-OPTIQUE-AUTOMATIQUE - Institut d'Electronique Fondamentale - Génie Electrique des Universités Paris VI- Paris XI - Electrotechnique des Universités Paris VI- Paris XI - Institut d'Optique Théorique et Appliquée - Paris- Sud Informatique - Laboratoire des Signaux et des Systèmes

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Organisation Licence 3 et Magistère 1re année 2012 - 2013

- Inscriptions Pédagogiques : Jeudi 6 et Vendredi 7 Septembre 2012

- Rentrée le Lundi 10 Septembre 2012 à 14 h, Amphi G2 - Bât 450 (lieu à confirmer) Amphi d'accueil * Premier Semestre (10 Septembre 2012 – 11 Janvier 2013)

Période S1-A (10 Septembre 2012 – 31 Octobre 2012) Cours : Mathématiques, Mécanique Analytique, Mécanique Quantique I, Informatique

- Début des Cours : Mardi 11 et Mercredi 12 Septembre 2012

- Présentation des Options : Mardi 11 et Mercredi 12 2012 Septembre après-midi

- Jeudi 13 Septembre 2012 : Tests d'Anglais et Test "Outils pour la Physique"

- Vendredi 14 Septembre 2012 : Tests d'Anglais et cours à déterminer

- Début des Travaux Dirigés : Lundi 17 Septembre 2012

- Début des Enseignements Optionnels : Mardi 18 ou Mercredi 19 Septembre 2012

- Début des Travaux Pratiques : Lundi 17 Septembre 2012

- Début des Cours d'Anglais : Jeudi 20 ou Jeudi 27 Septembre 2012 (à confirmer)

- Début des cours D2PFO :

Partiels de Mécanique Analytique, Mathématiques, Mécanique Quantique I & Option I : Lundi 29, Mardi 30 et Mercredi 31 Octobre 2012

- Congés du Mercredi 31 Octobre 2012 au soir au Lundi 5 Novembre 2012 au matin

Période S1-B (5 Novembre 2012 – 11 Janvier 2013)

Cours : Mathématiques, Mécanique Analytique, Mécanique Quantique I, Informatique, Physique Statistique, Option I

- Vacances de Noël du Vendredi 21 Décembre 2012 au soir au Lundi 7 Janvier 2013 au matin

Examens de Mécanique Analytique, Mathématiques, Mécanique Quantique I, Option I : Lundi 7, Mardi 8 et Mercredi 9 janvier 2013

- Cours d’électromagnétisme (x2) : Jeudi 10 janvier 2013

- Vacances du Vendredi 11 Janvier 2013 au soir au Lundi 21 Janvier 2013 au matin

* Second Semestre (21 Janvier 2013 - 24 Mai 2013) Cours : Mécanique Quantique II, Electromagnétisme, Physique Statistique, Option II

- Début TD : Lundi 21 Janvier 2013

- Début des Enseignements Optionnels du 2e Semestre : Mardi 22 ou Mercredi 23 Janvier 2013

- Vacances d'Hiver du Vendredi 8 Mars au soir au lundi 18 Mars au matin

Partiels de Mécanique Quantique II, Electromagnétisme, Physique Statistique, Option II Examen d'Informatique :

Lundi 18, Mardi 19 et Mercredi 20 Mars 2013 – Options sur leur créneaux

- Vacances de Printemps du Vendredi 26 Avril 2013 au soir au Lundi 13 Mai 2013 au matin

- Fin des Cours et des Travaux Dirigés le Vendredi 17 Mai 2013 au soir

Examens de Mécanique Quantique II, Electromagnétisme, Physique Statistique, Options II : Mardi 21, Mercredi 22 et Jeudi 23 Mai 2013

* Stages à partir du Mercredi 29 Mai ou du lundi 3 Juin 2013 (6 semaines)

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ORGANISATION DE L’ANNEE

2010/2011 Sep. Oct. Nov. Déc. Janv. Fev. Mars Avril Mai

Dates 6 ���� 29����31 7����9 18����20 21����23

Périodes S1 - A S1 - A S1 - B S1 - B S1 - B S2 S2 S2 S2

Mathématiques P E

Mécanique Quantique P E P E

Mécanique Analytique P E

Electromagnétisme P E

Physique Statistique P E

Informatique E Projet

Enseignement Expérimental

Options P E P E

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Organisation Master 1 et Magistère 2e année

2012 – 2013 - Présentation des Options : lundi 3 septembre 2012 à 14 h, Amphi G1 - Bât. 450 (amphi à confirmer)

- Choix des options et Inscriptions Pédagogiques : mardi 4 septembre 10h-12h et 14h-15h (pour les étudiants venant du L3 Phys. Fonda. : par internet avant 11h30) - Rentrée : jeudi 6 septembre 2012 à 9h, Accueil et Cours inauguraux (lieu à préciser)

- Rentrée des Options : vendredis 7 ou 14 septembre, selon l’option (consulter affichages). Publication des groupes de TD et des emplois du temps de TP le lundi 10 septembre à 12h

date limite pour un changement d'option S1 le mardi 18 septembre

* Période A (jeudi 6 septembre 2012 - mercredi 31 octobre 2012) Cours : Plasmas, Optique, Mécanique des Fluides, Atomes & Molécules, Options S1 - Début des Cours : jeudi 6 septembre - Début des Options Semestre 1 : vendredi 7 ou 14 septembre selon l’option (consulter affichages) - Début des Travaux Dirigés : lundi 10 septembre - Début des Cours d'Anglais : mercredi 19 ou 26 septembre - Présentation des Stages : mardi 2 octobre à 12h45 - Présentation des M2 les mardis à 12h45, en alternance avec les Conférences - Pas d'Enseignement les vendredi 2, lundi 5 et mardi 6 novembre.

Examens de Plasmas et de Mécanique des Fluides, Partiels d'Optique et d'Atomes & Molécules mercredi 7 et jeudi 8 novembre 2012

Attention : les enseignements d’option ont lieu normalement le vendredi 9 novembre.

* Période B (lundi 12 novembre 2012 - vendredi 21 décembre 2013) date limite pour la confirmation du choix d'Option S2 : vendredi 23 novembre

Cours : Optique (S1), Atomes et Molécules (S1), Anglais M1 (S1) jusqu'à semaine 6' comprise (Anglais Mag2 reprend semaine 3''), Particules & Noyaux (S2), Matière Condensée (S2)

Options S1 jusqu'à semaine 3' comprise - Examen le vendredi 30 novembre ou avant - Début des options Semestre 2 le vendredi 7 décembre 2012 (semaine 4') - Vacances de Noël du vendredi 21 décembre 2012 au soir au lundi 7 janvier 2013 au matin

Examens d'Optique, Atomes & Molécules, Partiels Particules & Noyaux, Matière Condensée : Lundi 7 et mardi 8 janvier 2013

* Période C (lundi 7 janvier 2013 - vendredi 1er mars 2013) Cours : Particules & Noyaux, Matière Condensée, Lasers, Options S2 Pas de TD Lasers, pas d'Informatique, pas d'Anglais Mag2 la semaine 1' (Examens S1, Partiels S2) ; Cours Laser ; Cours et TD P&N, MC les 9 et 10 janvier à des horaires aménagés. Les enseignements d’option ont lieu normalement le vendredi 11 janvier - Vacances d'hiver du vendredi 1er mars au soir au lundi 11 mars 2013 au matin (ou la semaine suivante)

- Présentation des M2 et Colloques A. Bouyssy - Jeunes Chercheurs (jeudi 7 février 2013, à confirmer) - Date limite de remise des Projets d'Informatique en Magistère : lundi 18 mars 2013

Examens Noyaux & Particules, Matière Condensée, Lasers et Options S2 lundi 11, mardi 12 et mercredi 13 mars 2013 (ou la semaine précédente)

- Période groupée de Travaux Expérimentaux du jeudi 14 mars au vendredi 26 avril 2013 inclus

* Stage de Magistère à partir du lundi 22 avril jusqu'à mi juillet 2013 (13 semaines au minimum)

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Emploi du temps en L3 en 2011-2012

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Emploi du temps en M1 en 2011-2012

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