TD Smp S4

Travaux Dirigée de l'électricité 3

Exercices et problèmes corrigés Electricité 3
Électromagnétisme dans les milieux diélectrique SMP
semestre S4 PDF

Électromagnétisme dans les milieux diélectrique SMP

Électromagnétisme dans le vide et la matière

Milieux diélectriques

Milieux magnétiques

Equations de Maxwell

Sommaire : Electricité 3

MILIEUX DIÉLECTRIQUES

A- ETUDE MACROSCOPIQUE DES MILIEUX DIÉLECTRIQUES

I. GENERALITES 

II. VECTEUR POLARISATION 

III. POTENTIEL ET CHAMP ÉLECTROSTATIQUE CRÉE PAR UN DIÉLECTRIQUE

IV. CHAMP ELECTRIQUE DE MACROSCOPIQUE D’UN DIÉLECTRIQUE, VECTEUR

V. PROPRIÉTÉS DES MILIEUX DIÉLECTRIQUES

B- RELATIONS DE PASSAGE - ENERGIE –FORCE

I RELATIONS DE PASSAGE

II. ENERGIE ÉLECTROSTATIQUE

III. FORCE SUBIT PAR UN DIÉLECTRIQUE DANS UN CHAMP INHOMOGÈNE

C- ETUDE MICROSCOPIQUE DE LA POLARISATION

I. MOLÉCULES POLAIRES ET MOLÉCULES NON POLAIRES

II. CHAMP MICROSCOPIQUE ET CHAMP MACROSCOPIQUE 

III. CHAMP LOCAL

IV. MÉCANISMES DE LA POLARISATION 

V. SUSCEPTIBILITÉ ELECTRIQUE

VI. PIÉZOÉLECTRICITÉ 

VII. FERROÉLECTRICITÉ 

MILIEUX MAGNÉTIQUES

    A. RAPPELS DE MAGNETOSTATIQUE DU VIDE

I- FORCE DE LORENTZ 

II- LOI DE BIOT ET SAVART 

III- THÉORÈME D’AMPERE

VI- CONSERVATION DU FLUX DU CHAMP MAGNÉTIQUE 

V- POTENTIEL VECTEUR A

IV- ANALOGIE : ÉLECTROSTATIQUE -MAGNETOSTATIQUE

    B- POLARISATION DES MILIEUX MAGNÉTIQUES

I- DIPÔLE MAGNÉTIQUE

II- AIMANTATION PERMANENTE ET TEMPORAIRE

III- ORIGINE MICROSCOPIQUE DE L’AIMANTATION

VI- PROPRIÉTÉS MAGNÉTIQUES DE LA MATIÈRE 

V- CHAMP ET POTENTIEL VECTEUR CRÉES PAR UN MILIEU AIMANTE 

IV- EXCITATION MAGNÉTIQUE 

IIV- MILIEUX MAGNÉTIQUES LINÉAIRES HOMOGÈNES ET ISOTROPES (L.H.I) 

IIIV- ANALOGIE AVEC LES MILIEUX DIÉLECTRIQUES 

XI- FORCE EXERCÉE SUR UN MILIEU MAGNÉTIQUE DANS UN CHAMP NON UNIFORME 

X- ENERGIE DES COURANTS DAN,S UN MILIEU MAGNÉTIQUE 

IX- RELATIONS DE PASSAGE ENTRE DEUX MILIEUX MAGNÉTIQUES

   C- ETUDE MICROSCOPIQUE DE L’AIMANTATION

I- DIAMAGNÉTISME 

II- PARAMAGNÉTISME 

III- FERROMAGNÉTISME

ÉQUATIONS DE MAXWELL

I. LES POSTULATS DE ÉLECTROMAGNÉTISME 

II. LES ÉQUATIONS DE MAXWELL 

III. CONTENU PHYSIQUE DES ÉQUATIONS DE MAXWELL 

IV. PROPAGATION DU CHAMP ÉLECTROMAGNÉTIQUE

V. ÉLECTROMAGNÉTISME DES MILIEUX MATÉRIELS 

VI. EXPRESSIONS DES POTENTIELS 

VII. APPROXIMATION DES RÉGIMES QUASI-PERMANENTS (ARQP) OU DES ETATS QUASI-STATIONNAIRES 

VIII. ENERGIE ÉLECTROMAGNÉTIQUE 

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Travaux Dirigées de  Mécanique de quantique  :

Programme Mécanique quantique SMP4

Chapitre 1 : INSUFFISANCES DE LA PHYSIQUE CLASSIQUE DÉBUT DE LA THÉORIE QUANTIQUE

     A) CORPUSCULES DE LUMIÈRE

1) Le rayonnement du corps noir - Hypothèse de Planck

2) L'effet photoélectrique – Relation de Planck-Einstein

3) Le photon

4) L’effet Compton

      B) ONDES DE MATIÈRE

1) Hypothèse de Louis de Broglie. Diffraction de particules matérielles

2) Interprétation probabiliste

C/ PHYSIQUE CLASSIQUE OU PHYSIQUE QUANTIQUE

Chapitre 2 : MÉCANIQUE ONDULATOIRE

I. PAQUET D'ONDES

   INTRODUCTION

1) Onde associée à une particule

2) Inégalités spectrales et Relations d’incertitude

3) Déplacement du paquet d'ondes. Vitesse de groupe

II. ÉQUATIONS DE SCHRÖDINGER

1) Cas d'un système libre (non relativiste)

2) Cas d'un système soumis à des forces dérivant d'un potentiel

3) Cas du système conservatif.

III. SYSTEMES SOUMIS À DES POTENTIELS PLATS

1) Position du problème

2) Considérations générales

3) Exemples d'application

a- Marche de potentiel

b- Puits plat infini

Chapitre 3 : OUTILS MAHEMATIQUES DE LA MECANIQUE QUANTIQUE

    I. ESPACE F DES FONCTIONS D’ONDE

   INTRODUCTION

1) Généralités

2) Bases Orthonormées dans F - R.O. et R.F.

a) Bases discrètes

b) Bases continues

    II. NOTATION DE DIRAC

1) Représentation et notion du vecteur-ket

2) Produit scalaire et vecteur-bra

    III. OPÉRATEURS-COMMUTATEURS

1) Définition et propriétés

2) Représentation d’un opérateur

3) Opérateur adjoint

4) Opérateur inverse, opérateur unitaire

5) Opérateur hermitique

6) Fonction d’un opérateur

    IV. R.O ET R.F EN NOTATION DE DIRAC

1) Ecriture des relations

2) Exemples des bases position et impulsion

3) Les opérateurs position et impulsion

     V. VALEURS PROPRES ET VECTEURS PROPRES D’UN OPÉRATEUR

1) Définition

2) Recherche des valeurs et vecteurs propres

3) Observables – E.C.O.C.

4) Théorèmes fondamentaux

Chapitre 4 :POSTULATS DE LA MECANIQUE QUANTIQUE

    I. CARACTERISATION D'UN SYSTEME QUANTIQUE

1) Postulats

2) Conditions quantiques. Règle de symétrisation

    II. POSTULATS SUR LA MESURE

1) Principe de "quantification"

2) Principe de décomposition spectrale

3) Principe de réduction du paquet d'ondes

     III. EVOLUTION DANS LE TEMPS DE L'ETAT D'UN SYSTEME

1) Postulat

2) Cas du système conservatif

    IV. VALEUR MOYENNE D'UNE GRANDEUR PHYSIQUE

1) Définition

2) Evolution dans le temps. Constante du mouvement

    V. THEOREME DE HEISENBERG

1) Relations de commutation

2) Enoncé du théorème et démonstration

3) Applications :

a) Relations d'incertitude spatiales

b) Relation d'incertitude temporelle

Chapitre 5 complémentaire : L’OSCILLATEUR HARMONIQUE

Introduction

A/ Traitement classique

B/ Traitement quantique

    I. UTILISATION DES OPERATEURS CREATION-ANNIHILATION

1) Notations

2) Spectre de l’opérateur "Nombre de quanta" 

3) Valeurs propres de l’Hamiltonien

4) États propres du système

    II. UTILISATION DE LA REPRESENTATION DE SCHRÖDINGER

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Module	Téléchargement
Eléctricité 3 S4	Ici et   Ici   et  Ici  et  Ici   et  Ici
Eléctronique de Base S4	Ici   Ici et  Ici et  Ici   et  Ici  et    Ici  et Ici et Ici  et Ici et Ici
Informatique S4	-------------------------------------
Physique Optique S4	Ici et  Ici  et Ici
Mécanique Quantique S4	Ici et Ici  et  Ici et Ici et Ici et Ici et  Ici
Cristallographie et Cristallochimie S4	Ici  et  Ici Ici et Ici  et  Ici  et Ici et  Ici et Ici  et  Ici et Ici et  Ici et Ici

Travaux Dirigée de l'électronique de Base

 OBJECTIFS DU MODULE:

        Ce module fournit les principes de base des composants élémentaires de l’électronique : diodes à jonction, transistors bipolaires, amplificateurs opérationnels. Ils sont étudiés dans un contexte d’applications simples : polarisation, montages amplificateurs élémentaires.

  Sommaire  :

• semi-conducteurs
• diodes et circuits à diodes
• transistors bipolaires
• transistors bipolaires en régime dynamique et amplificateurs
• tarnsistors a effet de champ
• amplificateurs opérationnels

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Travaux Dirigées de l'optique Physique

Sommaire  :

1- De l'optique Géométrique à l'optique Ondulatoire

1.1 Préliminaires

1.2 Théorème de Malus
1.3 Principe d'Huygens
1.4 Les diférentes théories de la lumière

1.5 Concept d'onde

1.6 Équation d'onde
1.7 Solutions

2- Les interférences lumineuses

2.1 Notion de vibration lumineuse

2.2 Ondes à trois dimensions

2.3 Récepteurs lumineux
2.4 Composition de deux vibrations lumineuses
2.5 Cohérence temporelle- Cohérence spatiale

3- Les interférences non localisées à deux ondes

3.1 Surfaces d'interférence

3.2 Interférences par division du front d'onde

4- Les interférences localisées

4.1 Franges d'égale inclinaison (franges d'Haidinger)

4.2 Franges d'égale épaisseur (Franges de Fizeau)

4.3 Interférences à ondes multiples- Interféromètre de Fabry-Perot

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TD cristallographie géométrique et Cristallochimie :

Partie I : Cristallographie Géométrique

Chapitre 1 : Les différentes classes de la matière solide

• I- Qu’est ce que un solide ?
• II- Structures d’un solide
• III- Constituants d’un solide

Chapitre 2 : Cristallographie géométrie : Notions de base

• I- Lois et Postulas
• II- Structures internes : unité asymétrique chimique ; le motif ; nœuds ; réseau ; rangée ; plan réticulaire ; la maille élémentaire.

Chapitre 3 : Cristallographie géométrie : Symétrie cristalline

• I- Définition et notations des éléments de symétrie d’orientation
• II- Définition et notations des éléments de symétrie avec translations.
• III- Représentation stéréographique des éléments de symétrie

Chapitre 4 : Classes cristallines & Groupes d’espace

• I- Association des éléments de symétrie
• II- Groupes ponctuels de symétrie
• III- Systèmes cristallins
• IV- Modes de réseaux
• V- Groupes spatiaux
• VI- Notions de radiocristallographie : Diffraction des rayons X ; Technique de diffraction des rayons X ; Réseau réciproque

Partie II : Cristallochimie

Chapitre 1 : Notions élémentaires de cristallochimie

• I- Sites interstitiels
• II- Indice de coordination
• III- Compacité
• IV- Masse volumique
• V- Coordonnées réduites

Chapitre 2 : Structures métalliques

• I- Description géométrique
• II- Empilements compacts : structure cubique à faces centrées ; structure hexagonale compacte
• III- Empilements non compacts : structure cubique simple ; structure cubique centré

Chapitre 3 : Structures Ioniques

• I- Modèle ionique
• II- Stéréochimie des cristaux ioniques MX : CsCl ; NaCl ; Zinc blende et würtzite ; NiAs.
• III- Stéréochimie des cristaux ioniques MX2: fluorine CaF2 et antifluorine ; TiO2.
• IV- Stéréochimie des cristaux en couche : CdCl2; CdI2.
• V- Energie de liaison d’un composé ionique : Méthodes théoriques ; Méthode expérimentale.

Travaux pratiques

• - La symétrie cristalline (quatorze réseaux de Bravais)
• - Modèles métalliques
• - Modèles ioniques
• - Diffraction des Rayons X

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Code de ce Document est :  FSBCGCSMPS42021

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