Utilisateur:Sharayanan/Physique

Une page de Wikiversité.
Sauter à la navigation Sauter à la recherche

Mécanique des fluides[modifier | modifier le wikicode]

Phénoménologie des fluides[modifier | modifier le wikicode]

  • Notion de libre parcours moyen ;
  • Modèle du « fluide continu », échelle mésoscopique ;
  • Pression ;
  • Viscosité (pas la viscosité de compressibilité) ;
  • Traînée, écoulements laminaires et turbulents ;
  • Nombre de Reynolds ;
  • Écoulement « parfait ».

Cinématique des fluides[modifier | modifier le wikicode]

  • Description de Lagrange ;
  • Description d'Euler, champ des vitesses ;
  • Dérivée convective (particulaire) d'un champ ;
  • Densité de courant, débits massique et volumique ;
  • Bilans de masse, équation de conservation/continuité ;
  • Écoulement stationnaire, incompressible, irrotationnel ;
  • Potentiel des vitesses.

Bilans dynamiques et thermodynamiques[modifier | modifier le wikicode]

  • Bilans de quantité de mouvement ;
  • Bilans de moment cinétique ;
  • Bilans d'énergie interne ;
  • Bilans d'entropie.

Électromagnétisme[modifier | modifier le wikicode]

Équations locales de l'électromagnétisme[modifier | modifier le wikicode]

Généralités[modifier | modifier le wikicode]

  • Densité volumique de courant ;
  • Équation de conservation/continuité de la charge ;
  • Équations de Maxwell ;
  • Relations de passage à une interface ;
  • Potentiels scalaire et vecteur ;
  • Jauges de Coulomb et de Lorenz ;
  • Densité volumique d'énergie ;
  • Vecteur de Poynting, interprétation ;
  • Équation locale de Poyting.

Approximation des régimes quasi-stationnaires (ARQS)[modifier | modifier le wikicode]

  • ARQS électrique ;
  • ARQS magnétique ;
  • Conditions de validité ;
  • Matériaux ohmiques, effet de peau ;
  • Conducteur « parfait ».

Régimes stationnaires[modifier | modifier le wikicode]

  • Rappels, raccordements avec les lois usuelles de Kirchhoff et de la statique.

Induction de type Neumann[modifier | modifier le wikicode]

  • Circulation du champ électrique ;
  • Loi de Lenz ;
  • Loi de Faraday ;
  • Champ électromoteur ;
  • Auto-induction, mutuelle induction ;
  • Théorème de Neumann ;
  • Énergie magnétique.

Induction de type Lorentz[modifier | modifier le wikicode]

  • Transformations non-relativistes des champs ;
  • Loi de Faraday ;
  • (Flux coupé) ;
  • Étude du haut parleur électrodynamique : couplages, bilans ;
  • Bilan de conversion électromécanique d'énergie ;

Physique des ondes[modifier | modifier le wikicode]

Propagation unidimensionnelle non-dispersive[modifier | modifier le wikicode]

  • Ondes transversales dans une corde vibrante ;
  • Chaîne infinie d'oscillateurs couplés ;
  • Passage à la limite continue (limites de cette méthode), module d'Young ;
  • Ondes longitudinales sonores dans une barre solide ;
  • Équation de d'Alembert ;
  • Solutions à l'équation de d'Alembert :
    • Ondes progressives ;
    • Ondes progressives harmoniques, notation complexe ;
    • Ondes stationnaires, séparation des variables ;
  • Exemples d'application :
    • Modes propres d'une corde fixée à ses extrémités ;
    • Résonances de la corde de Melde ;

Ondes acoustiques dans les fluides[modifier | modifier le wikicode]

  • Mise en équation des ondes sonores ;
  • Équation de d'Alembert pour la surpression (et pour la survitesse) ;
  • Structures des ondes planes progressives harmoniques ;
  • Impédance acoustique ;
  • Aspects énergétiques : densité volumique d'énergie, vecteur densité de courant énergétique ;
  • Réflexion, transmission en incidence normale ;
  • Coefficients de réflexion et transmission en amplitude et en puissance.

Ondes électromagnétiques dans le vide[modifier | modifier le wikicode]

  • Équation de propagation des champs électrique et magnétique ;
  • Structure des ondes planes progressives harmoniques ;
  • Analyse vectorielle dans l'espace de Fourier ;
  • Polarisation des ondes électromagnétiques ;
  • Rayonnement du dipôle oscillant : structure, puissance rayonnée ;
  • (Potentiels retardés) ;
  • Modèle de l'électron élastiquement lié ;
  • Étude de la diffusion Rayleigh ;
  • Notions générales de diffusion.

Phénomènes de dispersion[modifier | modifier le wikicode]

  • Relation de dispersion ;
  • Notion de paquet d'onde ;
  • Vitesse de groupe, interprétation ;
  • Vitesse de phase ;
  • Dispersion, absorption.

Milieux diélectriques homogènes linéaires isotropes (DLHI)[modifier | modifier le wikicode]

Excitation électrique forcée harmonique[modifier | modifier le wikicode]

  • Notion de charges liées ;
  • Vecteur polarisation P ;
  • Densité de charges liées et courant de charges liées ;
  • Cas d'un milieu peu dense ;
  • Susceptibilité complexe ;
  • (Vecteur H pour les milieux magnétiques).

Propagation d'une onde plane transversale[modifier | modifier le wikicode]

  • Permittivité relative complexe ;
  • Indice complexe ;
  • Dispersion, absorption.

Réflexion et réfraction d'une onde plane progressive sinusoïdale polarisée rectilignement[modifier | modifier le wikicode]

  • Lois de Snell-Descartes ;
  • Coefficients de transmission et réflexion pour l'amplitude et la puissance.

Optique ondulatoire[modifier | modifier le wikicode]

Modèle scalaire de la lumière[modifier | modifier le wikicode]

  • Rayon lumineux, chemin optique ;
  • Surfaces d'onde, ondes plane et sphérique ;
  • Théorème de Malus, lien avec l'optique géométrique ;
  • (Principe de Fermat) ;
  • Notion d'éclairement ;

Interférences[modifier | modifier le wikicode]

  • Notion de cohérence d'ondes, de train d'onde, de sources synchrones, de longueur de cohérence, exemples ;
  • Interférences non localisées de deux ondes cohérentes ;
  • Interféromètre de Michelson ;
  • Figures d'interférences, champ d'interférences, franges, ordre, défilement, contraste ;
  • Notion de cohérence temporelle : modèle du doublet spectral et du rectangle spectral, blanc d'ordre supérieur.

Diffraction à l'infini[modifier | modifier le wikicode]

  • Principe de Huygens-Fresnel ;
  • Approximation de Fraunhoffer ;
  • Diffraction à l'infini d'une pupille rectangulaire ;
  • Diffraction à l'infini d'une fente ;
  • Expérience des fentes d'Young, influence de la largeur des fentes ;
  • Limite géométrique de l'optique ondulatoire ;
  • Réseaux en transmission (et en réflexion).

Diffusion de particules, diffusion thermique[modifier | modifier le wikicode]

Diffusion de particules[modifier | modifier le wikicode]

  • Bilans de particules ;
  • Loi de Fick ;
  • Équation de la diffusion.

Diffusion thermique[modifier | modifier le wikicode]

  • Modes de transfert thermique : conduction, convection, rayonnement ;
  • Bilans d'énergie ;
  • Loi de Fourier ;
  • Loi de Newton ;
  • Équation de la diffusion thermique ;
  • Régimes permanents : conductance thermique.

Thermodynamique[modifier | modifier le wikicode]

Potentiels thermodynamiques[modifier | modifier le wikicode]

  • Conditions d'évolution d'un système fermé ;
  • Notion de travail maximum récupérable ;
  • Potentiels G* et F*.

Énergie et enthalpie libres[modifier | modifier le wikicode]

  • Définition de G et F ;
  • Identités thermodynamiques ;
  • Relation de Clapeyron ;
  • (Relation de Mayer).

Corps pur sous deux phases[modifier | modifier le wikicode]

  • Condition d'équilibre ;
  • Condition d'évolution ;
  • Formule de Clapeyron.

Mécanique du solide[modifier | modifier le wikicode]

Cinématique[modifier | modifier le wikicode]

  • Champ des vitesses d'un solide ;
  • Vecteur rotation ;
  • Relation de Varignon ;
  • Vitesse de glissement ;
  • Condition de roulement sans glissement.

Actions de contact[modifier | modifier le wikicode]

  • Loi de Coulomb pour le frottement solide ;
  • Puissance des actions de contact ;
  • Liaison pivot parfaite.

Exemples d'étude dynamique[modifier | modifier le wikicode]

  • Solide en rotation autour d'un axe fixe : moment d'inertie ;
  • Solide en rotation autour d'un axe de direction fixe : théorème de König.

Travaux pratiques[modifier | modifier le wikicode]

Interféromètre de Michelson[modifier | modifier le wikicode]

Spectroscopie à réseau[modifier | modifier le wikicode]

Polarisation de la lumière[modifier | modifier le wikicode]

Multivibrateur astable[modifier | modifier le wikicode]