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Introduction à la physique quantique

Réf. 182003
CatégoriePhysique et chimie
Venez découvrir la beauté de la physique quantique, qui fait aujourd’hui partie des connaissances indispensables à votre culture scientifique.
  • Durée : 6 semaines
  • Effort : 24 heures
  • Rythme: ~4 heures/semaine
  • Langues: Français

Ce que vous allez apprendre

À la fin de ce cours, vous saurez :

  • maîtriser les aspects théoriques tout en gardant un lien étroit avec les expériences,
  • résoudre des problèmes simples, que vous pourrez réutiliser dans d’autres contextes scientifiques

Description

La physique quantique est une théorie qui permet de décrire le comportement de la matière à l’échelle atomique et de comprendre la nature du rayonnement électromagnétique. Elle est aujourd’hui un élément incontournable pour tous ceux qui veulent comprendre la physique contemporaine. De nombreuses avancées technologiques ont été rendues possibles grâce à cette théorie, comme l’émission laser, l’imagerie médicale ou encore les nanotechnologies.

Que vous soyez ingénieur, chercheur, étudiant ou amateur éclairé ayant soif de compréhension du monde scientifique moderne, la physique quantique fait aujourd’hui partie des connaissances indispensables à votre culture scientifique. Ce cours est une introduction à la physique quantique. Il vous permettra de maîtriser les éléments clés de cette théorie, comme la fonction d’onde et la célèbre équation de Schrödinger.

Dans ce cours, la physique quantique vous sera présentée sur le plan théorique tout en gardant un lien étroit avec les expériences. Cela vous permettra de comprendre la réalité qui se cache derrière les équations et le formalisme mathématique. A l’issu de ce cours, vous serez donc en mesure d’en maîtriser les concepts de base, tant d’un point de vue théorique que d’un point de vue expérimental, ainsi que de vous en approprier le formalisme mathématique. Vous apprendrez également à résoudre des problèmes simples, que vous pourrez réutiliser dans d’autres contextes scientifiques.

Format

Ce cours est structuré en six chapitres. Pour chaque chapitre, il y aura entre trois et quatre vidéos d’environ 10 minutes pour la partie cours magistral, plus trois ou quatre vidéo d’environ 10 minutes dédiés à la résolution d’exercices d’application portant sur les concepts traités dans le cours magistral.

Chaque chapitre contient aussi des quiz qui vous permettront de tester votre compréhension des concepts traités..

Prérequis

Pour bien suivre et comprendre toutes les parties de ce cours, il est préférable d’avoir de bonnes connaissances d’analyse mathématique, d’algèbre linéaire et de physique classique. Bien que non indispensable, des notions de base de théorie des probabilités se révéleront aussi utiles.

Ce cours s’adresse à tous ceux ayant reçu une formation scientifique générale. Cependant, il est plus particulièrement adapté aux étudiants des universités, des écoles d’ingénieurs et des classes préparatoires scientifiques. Ce cours est également accessible à ceux qui n’ont pas de formation scientifique, mais qui sont tout de même curieux de comprendre les grandes lignes de la physique quantique.

Evaluation et Certification

Évaluation finale notée par QCM, qui permettra l’obtention d'un badge de suivi avec succès.

Plan de cours

  • Semaine 1 : Introduction par l’expérience.
  • Semaine 2 : Mécanique analytique.
  • Semaine 3 : Premier et deuxième postulat. Fonction d’onde et équation de Schrödinger.
  • Semaine 4 : Formalisme de Dirac.
  • Semaine 5 : Troisième postulat. La mesure en physique quantique.
  • Semaine 6 : Inégalité de Heinseberg.

Équipe pédagogique

Davide Boschetto

Catégories

Professeur de l’ENSTA ParisTech et chercheur au LOA (Laboratoire d’Optique Appliquée), où il étudie les processus de la dynamique ultrarapide des atomes et des électrons à l’échelle de la femtoseconde en matière condensée.

Frédérika Augé-Rochereau

Catégories

Maître de conférence de l’ENSTA ParisTech et chercheuse au LOA (Laboratoire d’Optique Appliquée), où elle étudie la physique des lasers femtosecondes.

Établissements

Institut Polytechnique de Paris

ENSTA Paris

Licence

Licence pour le contenu du cours

Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Pas de Modification

Vous êtes autorisé à :

  • Partager — copier, distribuer et communiquer le matériel par tous moyens et sous tous formats

Selon les conditions suivantes :

  • Attribution — Vous devez créditer l'oeuvre, intégrer un lien vers la licence et indiquer si des modifications ont été effectuées à l'oeuvre. Vous devez indiquer ces informations par tous les moyens raisonnables, sans toutefois suggérer que l'offrant vous soutient ou soutient la façon dont vous avez utilisé son oeuvre.
  • Pas d’Utilisation Commerciale — Vous n'êtes pas autorisé à faire un usage commercial de cette oeuvre, tout ou partie du matériel la composant.
  • ​​​​​​​Pas de modifications — Dans le cas où vous effectuez un remix, que vous transformez, ou créez à partir du matériel composant l'oeuvre originale, vous n'êtes pas autorisé à distribuer ou mettre à disposition l'oeuvre modifiée.

Licence pour le contenu créé par les participants du cours

Tous droits réservés

"Tous droits réservés" est une formalité du droit d'auteur indiquant que le détenteur du droit d'auteur se réserve, ou détient pour son propre usage, tous les droits prévus par la loi sur le droit d'auteur.

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