L1PS : Physique générale
Cours 11 septembre 2017 (2 heures)
Documents distribués :
Les constantes fondamentales en physique. Alphabet grec. Multiples et sous multiples.
Formulaire de trigonométrie
TD1 : Unités, dimensions, analyse dimensionnelle, ordres de grandeur
DM1 de physique
Equations différentielles du premier ordre
Cours : Unités, dimensions, analyse dimensionnelle, ordres de grandeur
Cours 14 septembre 2017 (2 heures)
Fin du cours Unités, dimensions, analyse dimensionnelle, ordres de grandeur
TD 1
Cours 18 septembre 2017 (2 heures)
Documents distribués
Exercice sur l'analyse statistique
Fin du TD1.
Cours sur les notions élémentaires d'analyse statistique
Cours 21 septembre 2017 (2 heures)
Documents distribués
TD : Notions élémentaires d'analyse statistique
DM2 : Etat 1s de l'atome d'hydrogène pour le 2 octobre
Exercices sur changement de variables et intégration par parties
Cours 25 septembre 2017 (2 heures)
Documents distribués
TD2 : Géométrie vectorielle en coordonnées cartésiennes
Exercices sur changement de variables et intégration par parties
Début du cours sur la géométrie vectorielle
Cours 2 octobre 2017 (4 heures)
Documents distribués
DM3 : Entraînements mathématiques
Fin du cours sur la géométrie vectorielle
Cours sur les forces et la loi de Newton
Début équations différentielles du premier ordre
Cours 4 octobre 2017 (2 heures)
Documents distribués
TD3 : Forces et lois de Newton
TD3 traité presque intégralement
Cours 5 octobre 2017 (2 heures)
Documents distribués : TD Radioactivité
Fin du TD3
Cours sur la radioactivité
Cours 9 octobre 2017 (4 heures)
Documents distribués : TD4 rotations, coordonnées polaires et sphériques
Fin du cours sur la radioactivité
Corrections DM1 & DM2
TD Radioactivité
Equations différentielles 1er ordre forcée
Coordonnées polaires et cylindriques
Cours 11 octobre 2017 (2 heures)
Document distribué : feuille sur volume et surface élémentaires en coordonnées cartésiennes, polaires, cylindriques et sphériques
Cours : Coordonnées sphériques
Cours : cinématique du point et mouvement circulaire
Cours 16 octobre (4 heures)
Document distribué : DM4 à rendre pour le jeudi 26 octobre
Equations différentielles : séparation des variables
Devoir "surprise" sur les coordonnées polaires
TD 4 : rotations, coordonnées polaires et sphériques
Début du cours sur les particules chargées en présence de champs électriques et magnétiques
M1 : Physique quantique
Cours 6 septembre 2017
Documents distribués :
- Rappel 1: Evolution temporelle en mécanique quantique (3 pages)
- Rappel 2: Etalement et propagation du paquet Gaussien (7 pages)
- Rappel 3: Spin 1/2 (5 pages)
- Rappel 4: Moment cinétique, observables scalaires et vectorielles (8 pages)
- Rappel 5: L'oscillateur harmonique (et états cohérents) (6 pages)
- Les fonctions d'onde propres d' l'oscillateur harmonique
- Distribution de probabilité des états cohérents (de Poisson à Gauss)
- DM1 : méthode des moyennes pour l'oscillateur harmonique dépendant du temps (à rendre pour le mercredi 27 septembre)
- DM2 : Magnétisme dans un digère moléculaire (à rendre pour le mercredi 11 octobre)
- TD1 : Niveaux d'énergie et états propres d'une particule massive dans une boîte
- TD2 : Retournement de spin. Procédure de correction d'erreur. Deux spins en interaction
Cours : Rappels sur le traitement quantique des degrés de liberté externes (Rappel 1,2,5)
Cours 13 septembre 2017
Cours de rappel sur les spins 1/2
Cours sur les différentes méthodes pour déterminer les énergies propres d'un puits de potentiel 1D
Début du cours sur les méthodes approchées de détermination des niveaux d'énergie
TD1 : Niveaux d'énergie et états propres d'une particule massive dans une boîte
TD2 : Retournement de spin, code de correction d'erreur, spins en interaction
Cours 20 septembre 2017
Documents distribués
- TD3 : Principe variationnel
- TD4 : Perturbations stationnaires
Fin du cours sur les méthodes approchées de détermination des niveaux d'énergie
Début du cours sur les perturbations stationnaires
Fin du TD2 sur les spins en interaction
Début du TD3 sur les ansatzs gaussiens
Cours 27 septembre 2017
Documents distribués
- Les perturbations stationnaires (4 pages)
Fin du cours sur les perturbations stationnaires
Perturbations statiques d'un système à deux niveaux
La méthode de Dalgarno Lewis
Début du cours sur la résonance magnétique
TD3 : Principe variationnel
TD4 : Perturbations stationnaires
Cours 4 octobre 2017
Documents distribués
- TD5 : Transformation unitaire pour le transport sans excitation
- TD6 : Approximation adiabatique
Fin du cours sur la résonance magnétique
Début du cours sur l'approximation adiabatique et la phase de Berry
Cours 11 octobre 2017
Documents distribués
- Phase de Berry pour le spin 1
- TD7 : perturbations dépendantes du temps
Fin du cours sur l'approximation adiabatique et la phase de Berry
Début du Cours sur les perturbations dépendantes du temps
TD Approximation adiabatique
M2 : Interaction atome-lumière
Cours 5 septembre 2017
Documents distribués :
- Plan du cours 1
- Changement de jauge et polarisabilité atomique (4 pages)
Cours 1 : Interaction atome-rayonnement. Traitement semi-classique
I - Description du système étudié et de son Hamiltonien
1) Description par le potentiel vecteur
2) Hamiltonien de l'atome
3) Ordre de grandeur relatif des différents termes
II - Effet Doppler et de recul
1) Description classique du mouvement atomique
2) Description quantique du centre de masse (absorption, émission, ordre de grandeur)
III - Approximation dipolaire électrique
1) Choix de jauge
2) Règle de sélection sur les éléments de matrice de WDE
IV - Dipôle magnétique et quadrupole magnétique
V - Polarisabilité atomique et forces d'oscillateur
Cours 12 septembre 2017
Documents distribués
- Plan du cours 2
- Graphes pour l'experience de Banbury-Brown et Twiss
- Notes quantification du champ électromagnétique (6 pages)
- Bibliographie pour le cours
Cours 2 : Quantification du champ électromagnétique. Notion de photon. Le vide quantique
I - Comment caractériser un photon
1) Les équations de Maxwell dans l'espace réciproque
2) Analogie avec une collection d'oscillateurs harmoniques indépendants du temps
3) Quantification de l'oscillateur harmonique 1D
4) Quantification d'un oscillateur harmonique complexe
5) Quantification d'un mode du champ électromagnétique
6) Quantification du champ électromagnétique
II - Quelques conséquences étonnantes
1) L'énergie du vide
2) La force de Casimir entre deux plaques métalliques
3) L'effet Hanbury-Brown et Twiss
Cours 19 septembre 2017
Documents distribués
- Matrice densité (25 pages)
- Notes sur les états cohérents (3 pages)
- Notes de complément pour le cours d'optique quantique (6 pages)
Cours 3 : Matrice densité
Rappel : spin 1/2
I - Introduction
II- Reformulation de la mécanique quantique
a) Etat pur en mécanique quantique
b) Les nouveaux principes
III - Système composite et trace partielle
a) Notion de trace partielle
b) Notion d’intrication
IV - Mélange statistique
a) Introduction
b) Superposition d'états et mélange statistique
c) Désordre et entropie
d) Matrice densité d'un état pur. Exemples. Etat partiellement mixte
V - Les ensembles micro-canoniques et canoniques
a) Exemple 1 : Spins 1/2 à l'équilibre thermodynamique dans un champ magnétique statique
b) Exemple 2 : Matrice densité en représentation {|x>} d'une particule libre
c) Exemple 3 : Matrice densité en position d’un oscillateur harmonique
VI - Modèle simple de relaxation des cohérences
a) Etablissement de l'équation pilote
b) Cas particulier
Cours 4 : Le champ dans tous ses états
Introduction
I - Les états cohérents
Cours 26 septembre 2017
Suite du cours 4
2) Propriétés
3) Mélange statistique d'états cohérents
4) Génération d'états cohérents par une source de courant classique
II - Quadrature du champ - Représentation dans l'espace des phases
1) Opérateur quadrature du champ
2) Représentation dans l'espace des phases
3) Char de Schrödinger et décohérence
III - Etats comprimés
1) Définition
2) L'opérateur compression
Cours 3 octobre 2017
3) Hamiltonien Kerr : de la compression aux chats de Schrödinger
Cours 5 : Lames séparatrices et interférences
I - La lame séparatrice linéaire (LSL)
1) Le modèle
2) Effet d'une LSL sur quelques états du champ
II - Combinaison de LSL et interférométrie
1) Le Mach-Zehnder à 1 photon
2) Le Mach-Zehnder à n photons
3) Détection homodyne
III - Les lames non-linéaires
1) Le modèle
Cours 10 octobre 2017
2) Le Mach-Zehnder non linéaire
3) Décohérence sur le Mach-Zehnder non linéaire
Cours 6 : Interaction d'un atomes à deux niveaux avec un mode du champ électromagnétique
I - Expression de l'hamiltonien sous l'approximation du champ tournant
II - Etudes des états propres
III - Le couplage atome - photon à résonance. Protocole d'intrication
IV - Réalisation expérimentale
V - Etude du régime dispersif - préparation conditionnelle d'un chat de Schrödinger
VI - Catalyse quantique