L1PS : Physique générale


Cours 11 septembre 2017

 

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

 

Fin du cours  Unités, dimensions, analyse dimensionnelle, ordres de grandeur

TD 1 

 

Cours 18 septembre 2017

 

Documents distribués

  • Exercice sur l'analyse statistique

 Fin du TD1. 

Cours sur les notions élémentaires d'analyse statistique

 

Cours 21 septembre 2017

 

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

Documents distribués

  • TD2 : Géométrie vectorielle en coordonnées cartésiennes

Exercices sur changement de variables et intégration par parties

Début du cours sur la géométrie vectorielle


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

 

Fin du cours sur les perturbations stationnaires

Début du cours sur la résonance magnétique

TD3 : Principe variationnel

TD4 : Perturbations stationnaires 

 


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