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To Ex Second Semestre
Dimanche, 07 Août 2016 07:09

Séminaires et professionnalisation

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Séminaires et professionnalisation

Informations pratiques


Discipline :

Physique et chimie

Niveau :

Licence 3

Semestre :

S6

Crédits ECTS :

3

Volume Horaire :

24h TD

Responsables :

Rolf Walder (physique)

Elise Dumont et Carine Michel (chimie)

Ecole Normale Supérieure de Lyon

Intervenants :

Conférenciers invités

La Formation

-

Projet

-


Modalité de l'examen

-
 

N.B. UE sur l'année à valider au S6.

Dimanche, 07 Août 2016 07:03

Spectroscopies

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Spectroscopies de l'état fondamental

Informations pratiques


Discipline :

Chimie

Niveau :

Licence 3

Semestre :

S6

Crédits ECTS :

3

Volume Horaire :

12h Cours
12h TD + TP Raman

 

Responsable :

Cyrille Monnereau

Ecole Normale Supérieure de Lyon

Intervenants :

C. Monnereau

M. Bonaccorsi

G. Montagnac

La Formation

 

Ce cours est articulé en deux parties.

La première porte sur la spectroscopie électronique. Cette partie apporte un cadre théorique aux spectroscopies d’absorption et de luminescence (fluorescence, phosphorescence…) parfois déjà abordées dans des enseignements précédents. Il y sera définit, entre autre, les notions d’émission spontanée et stimulée, de règle de sélection et de couplage vibronique. Ces approches théoriques seront complétées par une présentation des appareillages expérimentaux et par diverses études de cas. Une introduction aux techniques de photoémission d’électron sera aussi faite dans le cadre de ce cours.

La seconde partie correspond à la RMN et aborde les principes et interactions de base, l’interprétation des spectres et des méthodes multi-impulsionnelles (transfert de polarisation, édition spectrale) pour l’analyse chimique, et une brève introduction à la spectroscopie multi-dimensionelle. En plus des cours et TD associées à la partie RMN, un TP de RMN est prévu afin de mieux illustrer le cours.

Pré-requis

Théorie des groupes – construction des édifices moléculaires.

Modalité de l'examen

Examen écrit à la fin du cours.

Mots-clés

Spectroscopies rotationnelle et vibrationnelle – spectrométrie de masse.

Vendredi, 24 Juillet 2015 20:59

Chimie du solide

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Chimie du solide

Informations pratiques


Discipline :

Chimie

Niveau :

Licence 3

Semestre :

S6A

Crédits ECTS :

3

Volume Horaire :

14h Cours
14h TD

 

Responsable :

Stéphane Parola

Ecole Normale Supérieure de Lyon

Intervenants :

S. Parola

F. Lerouge

La Formation

Ce cours traite de nanosciences, chimie colloïdale, chimie douce, chimie de surface. Nous aborderons la synthèse colloïdale des grandes familles de matériaux et nanomateriaux (carbone, oxydes, fluorures, QDs, métaux) et quelques mises en forme et nanostructurations.

Pré-requis

-

Modalité de l'examen

Examen écrit à la fin du cours.

Mots-clés

-

Vendredi, 24 Juillet 2015 20:19

Projet bibliographique ou exposé thématique

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Projet bibliographique ou exposé thématique

Informations pratiques


Discipline :

Physique

Niveau :

Licence 3

Semestre :

S6

Crédits ECTS :

3

Volume Horaire :

-

Responsable :

-

Ecole Normale Supérieure de Lyon

Intervenants :

-

La Formation

Les étudiants identifient un sujet de recherche bibliographique et un chercheur ou enseignant-chercheur spécialiste du sujet qui les guidera dans leur travail par des discussions régulières tout au long du semestre.

Pré-requis

-

Modalité de l'examen

Rapport écrit de 5 à 10 pages ou exposé sur le thème choisi

Mots-clés

-

Vendredi, 24 Juillet 2015 20:08

Physique et chimie des systèmes biologiques 2

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Physique et chimie des systèmes biologiques 2

Informations pratiques


Discipline :

Physique, Chimie, Biologie

Niveau :

Licence 3

Semestre :

S6B

Crédits ECTS :

3

Volume Horaire :

16h Cours
4h TD

8h TP

Responsable :

Cendrine Moskalenko

Ecole Normale Supérieure de Lyon

Intervenants :

C. Rivière

G. Rautureau

C. Loison

L. Treps

R. Staub

H. Boyer

A. Pralus

N. Doll

M. Bordy

S. This

La Formation

Ce module propose une introduction aux grandes questions de la biologie.

Des thèmes très variés comme le mode de fonctionnement des protéines, leur structure 3D, le lien structure/fonction, la motilité et l'adhésion à l'échelle cellulaire, ou encore les mouvements collectifs au sein de populations cellulaires.

Des séances de Travaux Pratiques (purification de protéine et cinétique enzymatique, Visualisation Biomoléculaire) permettront aux étudiants de se familiariser avec des techniques de Biochimie ou issues de la biologie Structurale pour l’étude d’objets biologiques.



Objectifs et compétences à acquérir

  1. 1. Avoir une vue d'ensemble de la biochimie des constituants cellulaires (glucides, lipides, membranes, acides nucléiques, acides aminés et protéines).
  2. 2. Acquérir les notions permettant de comprendre le mode de fonctionnement des protéines : composition, repliement, structure, interactions et rôles.
  3. 3. Connaitre les relations structure/fonction des protéines et leurs techniques d’investigation.
  4. 4. Connaitre les notions clés de biologie structurale et leur illustration avec la visualisation moléculaire d’une structure issue de la Protein Data Bank..
  5. 5. Connaitre les conditions permettant de réaliser une dynamique moléculaire en solvant explicite et savoir en extraire et interpréter des énergies libres d’association protéine-protéine.
  6. 6. Connaitre les mécanismes utilisés par les cellules pour se déplacer sur une surface, les techniques pour quantifier ce déplacement et les modèles de marche aléatoires utilisées pour le décrire.
  7. 7. Savoir comment la migration cellulaire est modulée en fonction de son environnement, et notamment en fonction des interactions cellules-surfaces et cellules-cellules.

     

Pré-requis

PCB 1

Modalité de l'examen

Examen écrit avec une moitié portant sur la partie "BioPhysique" du cours, et une autre sur la partie "Biologie".

Mots-clés

Biophysique Cellulaire, Biologie Cellulaire, Biologie Moléculaire, Biochimie

Vendredi, 18 Novembre 2011 11:55

Physique, information et calcul

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Physique, Information et Calcul

Informations pratiques


Discipline :

Physique et Chimie

Niveau :

Licence 3

Semestre :

S6

Crédits ECTS :

3

Volume Horaire :

20h Cours

8h TD

Responsable :

Pascal Degiovanni

Ecole Normale Supérieure de Lyon,

UMR 5672 Laboratoire de Physique

Intervenants :

P. Degiovanni

N. Portier

La formation

L’objectif de ce cours est de présenter les relations profondes qui existent entre mécanique quantique, théorie de l’information et thermodynamique. Ces relations ont émergé au fil du temps après les travaux de Shannon sur la théorie de l’information, les travaux sur les limites physiques au calcul étudiées par Landauer et Bennett dans années 80 et enfin, depuis les années 1990, le développement de l’information quantique à la fois en physique et en informatique et également tant au niveau théorique qu’expérimental.

Il s’agit de montrer comment cette nouvelle compréhension du monde quantique s’est nourrie des apports de plusieurs disciplines (physique et informatique) mais aussi des progrès technologiques (notamment au niveau expérimental) et de questionnements fondamentaux comme plus appliqués.

Ainsi, tout au long du cours, les notions seront discutées sur des exemples de systèmes physiques réels et au travers d'expériences de physique quantique réalisées avec ceux ci de manière à illustrer l’idée de Landauer: "Information is physical".

Objectifs et compétences à acquérir

  1. 1. S’être approprié la notion d’état quantique au point de bien comprendre la différence entre état classique et état quantique (non clonage, indistinguabilité d’états non-orthogonaux, impossibilité d’estimation à partir d’une seule réalisation).
  2. 2. Comprendre la notion de porte quantique à 1 et 2 qubits et être capable de décrire leur action sur l’état d’un et deux qubits.
  3. 3. Comprendre la notion de circuit quantique et être capable de décrire son action en fonction de son schéma en portes logiques.
  4. 4. Avoir compris la notion d’intrication et sa relation avec la notion de mélange statistique. Manipuler des états mélange dans le formalisme des opérateurs densité et des états intriqués et comprendre comment on peut passer de l’un à l’autre.
  5. 5. Avoir compris la notion d’information de Shannon et ce qu’elle recouvre intuitivement (codage).
  6. 6. Etre capable de lire et comprendre des articles de physique quantique décrivant des protocoles et expériences de manipulation contrôlée d’états quantiques ainsi que des articles d’information quantique théorique explorant la relation entre théorie de l’information et la physique quantique.

Pré-requis

Un premier cours de Mécanique Quantique (physiciens), bases d'Informatique Fondamentale (informaticiens).

Modalité de l'examen

Exposé

Mots-clés

Information quantique; mécanique statistique; cohérence quantique; calculabilité; thermodynamique.

Vendredi, 23 Septembre 2011 20:36

Mécanique : solides et milieux déformables

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Mécanique : solides et milieux déformables

Informations pratiques


Discipline :

Physique et Chimie

Niveau :

Licence 3

Semestre :

S6

Crédits ECTS :

6

Volume Horaire :

28h Cours
28h TD

Responsable :

Jean-Louis Barrat

Université Joseph Fourier - Grenoble

Intervenants :

J.-L. Barrat

 

A. Dubois

P. Husseini

J.-C. Géminard

La formation

L’objectif du cours est d’abord d’introduire les notions qui permettent de décrire le mouvement d’un corps solide indéformable sous l’action de forces extérieures, puis d’étudier la déformation d’un solide élastique sous l’effet de ces forces, et enfin de montrer comment le formalisme correspondant s’étend à la description du mouvement de fluides visqueux ou viscoélastiques et l’illustrer sur des exemples simples.

Disciplines traditionnelles développées au cours du 19ème siècle (l’élasticité continue est la première « théorie des champs », et de nombreuses notions mathématiques ont été introduites dans ce cadre : opérateurs vectoriels, polynômes orthogonaux…) et bases de nombreuses applications en ingénierie, ce domaine connaît un regain d’intérêt en physique en raison du développement de nombreuses thématiques aux interfaces, telles que la nanomécanique, la mécanobiologie, les matériaux architecturés, la géophysique…

Le cours sera structuré en 3 parties :

A. Le solide indéformable (8h)

- Dynamique des systèmes matériels, lois et théorèmes généraux : Koenig, moment cinétique, référentiel barycentrique

- Cinématique du solide indéformable : champ de vitesse, changements de référentiel, angles d'Euler

- Cinétique du solide : opérateur d'inertie, théorème de Huygens, énergie cinétique

- Dynamique du solide en rotation autour d’un axe fixe et d’un point fixe, approximation gyroscopique

B. L'élasticité du solide (12h)

- Etude de déformations simples, définition des modules E,G,B, nu, exemples (flexion d'une poutre, ondes de compression et de cisaillement sur une barre, flambage)

- Tenseur des déformations, élasticité comme théorie des champs (écriture de l'énergie libre), tenseur des contraintes, équation d'équilibre générale, quelques exemples

- Ondes élastiques dans les solides et lien avec les phonons

C. Les fluides visqueux et viscoélastiques, solide élastoplastique (8h)

- Ecriture d’équations de bilan (bilan d’énergie et diffusion thermique, bilan d’impulsion et équations de Navier Stokes)

- Ecriture du tenseur des contraintes pour un fluide visqueux

- Notion de nombre de Reynolds

- Exemple d’application à des écoulements laminaires simples : Couette, Poiseuille, approximation de lubrification

- Viscoélasticité, rhéologie non linéaire (fluide de Maxwell, quelques exemples simples d’écoulements avec des lois de comportement non linéaire)

Objectifs et compétences à acquérir

  1. 1. Mettre en équation le mouvement d’un solide dans des situations simples
  2. 2. Définir et utiliser l'opérateur d’inertie, connaître l'approximation gyroscopique
  3. 3. Maîtriser les notions de contrainte et de déformation, la signification physique du module d’Young et du coefficient de Poisson, résoudre des problèmes simples en élasticité
  4. 4. Maîtriser la propagation d'ondes élastiques dans les solides isotropes
  5. 5. Décrire et modéliser les écoulements de fluides visqueux dans des géométries simples
  6. 6. Maîtriser les notions de viscoélasticité et de temps de relaxation

Pré-requis

Manipulation des vecteurs en 3 dimensions, équations différentielles couplées, opérateurs linéaires, analyse vectorielle, transformation de Fourier, distribution delta de Dirac

Modalité de l'examen

Examen écrit de 2h ; rattrapage oral ou écrit suivant le nombre de candidats

Mots-clés

Angles d’Euler, Opérateur d’inertie, Milieux continus, Élasticité, Module d’Young, Viscosité

Lundi, 28 Mars 2011 10:04

Électromagnétisme

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Électromagnétisme

Informations pratiques


Discipline :

Physique et Chimie

Niveau :

Licence 3

Semestre :

S6

Crédits ECTS :

6

Volume Horaire :

28h Cours
28h TD

Responsable :

Stephan Guy

Institut Lumière Matière, Université Claude Bernard Lyon I

Intervenants :

S. Guy

 

G. Laibe

D. Tsimpis
J. Marteau

La formation

Le champ électromagnétique est décrit par les équations de Maxwell. Le cours démarre donc par les équations de Maxwell et leurs conséquences directes sur le champ: sources, lois de conservation, lois de passage. Les solutions les plus simples (ondes planes) sont décrites en détail dans le vide et on aborde la décomposition en onde plane des champs.

Dans un deuxième temps, l'effet de la matière sur la propagation du champ est étudié. On introduit l'indice via le vecteur P et on étudie différents modèles de la matière. On étudiera en détail la propagation d'ondes planes dans les milieux homogènes dispersifs. L'étude des milieux anisotropes nous conduira à introduire la polarisation des ondes et le formalisme de Jones.

La troisième partie du cours est consacrée aux milieux stratifiés. L'utilisation des symétries dans la résolutions des équations de Maxwell est expliquée de façon générale puis appliquée aux structures d'intérêt. On en déduit les lois de Fresnel ainsi que la structure exacte du champ électromagnétique dans les guides plans.

Enfin, la création du champ est décrite dans différentes approximations. Tout d'abord on effectuera le calcul direct des champs E et B à partir de distributions statiques continues (Lois de Coulomb et Biot). L'approximation non statique et non relativiste est traitée via l'introduction des potentiels vecteurs. On insiste sur le rayonnement du dipôle oscillant. On finira par la formulation relativiste de l'électromagnétisme et son application au rayonnement.

Objectifs et compétences à acquérir

  1. 1. Propagation d'onde dans les milieux homogènes.
  2. 2. Modèles simples de la matière.
  3. 3. Résolution de problèmes simples (haute symétrie) de l'électromagnétisme.
  4. 4. Manipulation théorique de la polarisation
  5. 5. Rayonnement

Pré-requis

Électromagnétisme (programme CPGE)

Modalité de l'examen

Première session : examen écrit (question de cours et problème) durée 3h
Deuxième session : examen oral

Mots-clés

Équations de Maxwell, Ondes planes, Polarisation, Indice optique, Rayonnement

Lundi, 28 Mars 2011 10:03

Projet numérique

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Projet numérique

Informations pratiques


Discipline :

Physique et Chimie

Niveau :

Licence 3

Semestre :

S6

Crédits ECTS :

3

Volume Horaire :

20h TD

Responsable :

Ralf Everaers

Ecole Normale Supérieure de Lyon

Intervenants :

R. Everaers

G. Poy

I. Rivalta

La formation

Le but de ce module est de développer une démarche "expérimentale" visant à résoudre à l'aide des outils numériques un problème simple de physique ou de chimie. Pour cela, un "projet numérique" devra être mené à bien. Plusieurs étapes-clefs d'un tel projet peuvent être identifiées, à savoir:

- définition de la problématique,

- identification des aspects/difficultés numériques et implémentation du code correspondant,

- simulation numérique et visualisation,

- discussion physique des résultats,

- rédaction d'un rapport.

Le choix du sujet est laissé à l'initiative des étudiants. Cette liberté leur permet d'exprimer leur sensibilité de chimiste ou de physicien. A l'issue de cette phase de réflexion, la problématique est arrêtée en accord avec les encadrants. Le développement des aspects numériques est conduit au cours de séances sur machine. A cet effet, les ressources du Centre Blaise Pascal sont mises à la disposition des étudiants, qui peuvent également utiliser leur ordinateur personnel (s'ils le souhaitent).

Le langage de programmation privilégié est Python, mais d'autres langages (C par exemple) ou bibliothèques externes peuvent être utilisés.

Le projet s'effectue par binôme au cours de séances sur machine et à travers un travail personnel.

Objectifs et compétences à acquérir

L'objectif de ce module est de permettre aux étudiants d'acquérir une certaine familiarité avec les outils numériques, incontournables dans la vie d'un physicien ou d'un chimiste à l'heure actuelle. Se servir d'un ordinateur comme "paillasse de laboratoire" et mener à bien une expérience numérique requiert diverses compétences, jusqu'ici plus ou moins abordées. Le but de ce module est d'approfondir ce corpus de connaissances, à savoir:

  1. - notions d'algorithmique,
  2. - notions de programmation,
  3. - notions de physique et/ou chimie.

Le parti-pris de l'autonomie laissée aux étudiants dans la définition de leur projet fait que chacun de ces trois axes sera plus ou moins approfondi au cours du module.

Pré-requis

Le module Outils numériques et programmation L3 qui donne les bases de l'utilisation du système d'exploitation Unix ainsi que les notions fondamentales de programmation est un pré-requis.

Modalité de l'examen

La validation du module "Projet numérique" est basée sur une part de contrôle continu (1/4) et sur le rapport (3/4) rendu a l'issue du module, accompagné des fichiers correspondant au(x) code(s) informatique(s) développé(s). Dans ce rapport seront en particulier repris les aspects d'algorithmique (le choix de la méthode numérique implémentée) et la discussion physique des résultats obtenus. Le rapport permet de valider l'unité 4 "Réflexion sur l’usage des outils informatiques" du C2I2E.

Mots-clés

Physique, chimie, simulation numérique, Python, programmation

Lundi, 28 Mars 2011 10:03

Chimie inorganique

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Chimie inorganique

Informations pratiques


Discipline :

Chimie

Niveau :

Licence 3

Semestre :

S6

Crédits ECTS :

6

Volume Horaire :

24h Cours
24h TD

Responsable :

Laurent Bonneviot

Ecole Normale Supérieure de Lyon

Intervenants :

L. Bonneviot

B. Albela

La Formation

Le cours de chimie inorganique de L3 vise à faire découvrir la chimie des éléments des blocs S et P. Au-delà de la chimie systématique qui y occupe une place importante, la présentation des différents composés chimiques, leur structure et leur réactivité sont l’occasion d’introduire les principaux modèles qui rationalisent cet énorme corpus de connaissances. Cet enseignement tisse donc des liens intimes avec les cours de mécanique quantique, de spectroscopie, de chimie orbitalaire, de cristallographie et de chimie organique. Les thèmes abordés sont : l’atomistique et la classification périodique, de l’atome à la molécule, les alcalins, les alcalino-terreux, la chimie du bore et celle de la colonne 3, la chimie (inorganique) du carbone, le silicium et la colonne 4, l’azote, le phosphore et la colonne 5, l’oxygène et la colonne 6, les halogènes, et les gaz nobles. Cet enseignement se répartit sur 12 semaines de 4 heures chacune. L’analyse de publications fait partie des activités d’application des cours, ainsi que, occasionnellement, celle d’expériences simples de chimie inorganique.

Objectifs et compétences à acquérir

  1. 1.
  2. 2.
  3. 3.

Pré-requis

-

Modalité de l'examen

La validation de cet enseignement repose sur deux exigences qui doivent être toutes deux atteintes :
Exigence 1 : Différents travaux seront demandés dans le courant du semestre comme réaliser une synthèse bibliographique et la présenter oralement. Ces travaux devront atteindre un niveau de qualité suffisant et devront être refaits si le niveau espéré n’est pas atteint.
Exigence 2 : Un examen final sera constitué d’un travail écrit (questions et/ou études de documents) portant sur les connaissances mises en jeu pendant le semestre soit dans les enseignements dispensés par les enseignants, soit lors des présentations orales des étudiants.

Mots-clés

Chimie des éléments, Bloc s, Bloc p, Classification périodique, Liaison chimique, Propriétés chimiques et spectroscopiques-

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