5.00 crédits
30.0 h + 30.0 h
Q1
Enseignants
Charlier Jean-Christophe; Gonze Xavier; Piraux Luc; Rignanese Gian-Marco;
Langue
d'enseignement
d'enseignement
Français
Préalables
Ce cours suppose acquises :
- les notions mathématiques d'équations aux dérivées partielles, de transformée de Fourier, telles qu'enseignées dans le cours LEPL1103, LEPL1106,
- la physique classique ondulatoire et les notions de base de physique quantique, telles qu'enseignées dans cours LEPL1203,
- les notions de base d'atomistique, de liaisons chimiques, de thermodynamique, telles qu'enseignées dans le cours LEPL1301;
- les notions de combinatoire et statistique, telles qu'enseignées dans le cours LEPL1108.
Thèmes abordés
Physique quantique : postulats de la mécanique quantique non-relativiste ; théorie de la mesure ; atome d'hydrogène ; atomes polyélectroniques ; oscillateur harmonique ; spin ; principe variationel (Ritz) ; formation de la liaison chimique
Physique statistique : notions de base, la théorie cinétique des gaz, les différents ensembles statistiques (microcanonique, canonique et grand-canonique), et les fluides quantiques (fermions et bosons).
Physique statistique : notions de base, la théorie cinétique des gaz, les différents ensembles statistiques (microcanonique, canonique et grand-canonique), et les fluides quantiques (fermions et bosons).
Acquis
d'apprentissage
d'apprentissage
A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de : | |
1 |
Contribution du cours au référentiel du programme Eu égard au référentiel de compétences du programme de Bachelier en Sciences de l'Ingénieur, orientation Ingénieur civil, ce cours contribue au développement et à l'acquisition des acquis d'apprentissage suivants :
À l'issue de ce cours, l'étudiant sera en mesure :
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Contenu
1. Physique quantique
1.1. Introduction/Rappels
1.2. Postulats
1.3. Opérateurs
1.4. Théorie de la mesure (y compris principe d'incertitude de Heisenberg)
1.5. Atome d'hydrogène
1.6. Atomes polyélectroniques et tableau périodique des éléments
1.7. Mécanique matricielle
1.8. Oscillateur harmonique (opérateurs de création et d'annihilation)
1.9. Spin
1.10. Principe variationnel
1.11. Méthode des électrons fortement liés (compréhension de la structure électronique et la cohésion des molécules diatomiques)
2. Physique statistique
2.1. Introduction: Eléments de Physique Statistique
2.2. Théorie Cinétique des Gaz, et théorie du billard
2.3. Ensemble Microcanonique
2.4. Ensemble Canonique
2.5. Ensemble Grand-Canonique
2.6. Fluides Quantiques
1.1. Introduction/Rappels
1.2. Postulats
1.3. Opérateurs
1.4. Théorie de la mesure (y compris principe d'incertitude de Heisenberg)
1.5. Atome d'hydrogène
1.6. Atomes polyélectroniques et tableau périodique des éléments
1.7. Mécanique matricielle
1.8. Oscillateur harmonique (opérateurs de création et d'annihilation)
1.9. Spin
1.10. Principe variationnel
1.11. Méthode des électrons fortement liés (compréhension de la structure électronique et la cohésion des molécules diatomiques)
2. Physique statistique
2.1. Introduction: Eléments de Physique Statistique
2.2. Théorie Cinétique des Gaz, et théorie du billard
2.3. Ensemble Microcanonique
2.4. Ensemble Canonique
2.5. Ensemble Grand-Canonique
2.6. Fluides Quantiques
Méthodes d'enseignement
Cours magistraux et séances d'apprentissage par exercices.
Modes d'évaluation
des acquis des étudiants
des acquis des étudiants
Les étudiants sont évalués individuellement par écrit sur base des objectifs particuliers annoncés précédemment (questions portant sur leur connaissance, leur compréhension, et leur capacité à appliquer les concepts abordés au cours, cette dernière étant développée lors des séances d'exercices). Les parties statistiques et quantiques ont la même pondération. En ce qui concerne les fluides quantiques, une séance de dégustation est organisée.
Ressources
en ligne
en ligne
Faculté ou entité
en charge
en charge
FYKI