Les Projets Expérimentaux de M1 en Physique sont organisés sur toute l’année. 

Au premier semestre, une phase de préparation a lieu sous forme d'étude bibliographique. Il s’agit d’analyser un problème physique à partir d’articles de recherches expérimentales, d'évaluer les paramètres pertinents à mesurer et leurs ordres de grandeur, puis de construire un dispositif avec l’aide de l’équipe enseignante constituée de chercheurs et d’enseignants-chercheurs et avec le soutien de l’équipe technique du département de physique de l’ENS de Lyon. 

La dynamique des fluides est au cœur de nombreux défis industriels (optimisation du mélange, énergie renouvelable, médecine, réduction du frottement) et environnementaux (prédiction de la circulation atmosphérique, fonte des glaces). Dans de nombreux cas, ces défis sont difficiles à résoudre car les comportements des fluides sous-jacents (eau, gaz, cristaux liquides, fluides biologiques) sont infiniment complexes et difficile à prédire (étant décrits, pour beaucoup d’entre eux, par l’équation de Navier-Stokes).

Numerical techniques have become pervasive in any field of Physics, from theory to experiments. This course offers a survey of some of the most relevant numerical problems raised by modern Physics (eigenvalue problems, calculation of statistical sums, minimisation of many-variable functions, and solution of differential equations), and of some of the most common and efficient computer algorithms devised to solve these problems.  
The lectures (held in English) will be accompanied by hands-on TD sessions, each aimed at the actual solution of a Physics problem using the techniques described in the lectures. 
 

Introduction. Place et position de la discipline. Description des processus stochastiques. Transformations et représentations. Procédure d'échantillonnage, théorème de Shannon-Whittaker, redondance, échantillonnage pratique. Signal à temps discret. Transformée en z. Transformée de Fourier discrète. Filtrage linéaire à temps discret. Filtres dynamiques. Introduction à la théorie du filtrage optimal. Modélisation ARMA. Prédiction linéaire. Introduction à la théorie de la détection et de l'estimation. Analyses Temps-Fréquence et en ondelettes. A la recherche d'outils adaptés à l'analyse des signaux non stationnaires. Éléments de traitement d'images. Quantification, lissage, détection de contours, segmentation, compression.
Initiation au logiciel Matlab avec synthèse et analyse de processus aléatoire 1D ou 2D.

UE visant à connaître les grands propriétés physiques, chimiques, et minéralogiques de la Terre (niveau base), les principes de construction des modèles sismologiques de Terre (niveau approfondi), leur intégration dans le contexte de la géodynamique globale (niveau approfondi). Thèmes abordés : structure globale de la Terre ; sismologie mesure, ondes de volume, ondes de surface, modes propres pesanteur et forme de la Terre ; marées ; rotation de la Terre ; convection du manteau ; structure thermique et minéralogique ; planétologie et système solaire.

La première partie du module est une introduction à la formulation covariante de l'électrodynamique. Cette formulation met en évidence le caractère intrinsèquement relativiste de la théorie de Maxwell, et mène naturellement aux transformations de Lorentz du champ électromagnétique. La deuxième partie du module propose une introduction aux descriptions Lagrangienne et Hamiltonienne de la théorie classique des champs. Cette dernière, ouvre la porte aux développements majeurs de la physique du 20ème siècle: les symétries et la théorie quantique des champs, qui est à la base de toutes nos théories fondamentales actuelles.

Les Projets Expérimentaux de M1 en Physique sont organisés sur toute l’année. 

Au second semestre, les étudiants ont ainsi accès à un matériel de recherche de pointe et développent des réalisations expérimentales en lien avec des sujets de recherche actuels. 6 journées complètes sont consacrées à la réalisation des mesures et à l’analyse des données recueillies.

Le but de ce cours est de présenter les notions essentielles dans la caractérisation d’une phase en matière condensée : nature du fondamental et ses symétries, excitations de basse énergie (quasi-particule), théorie effective décrivant ces excitations et les propriétés physique de la phase. Ces notions sont introduites à l’aide de trois exemples fondamentaux : la superfluidité, la supraconductivité, et le magnétisme. On insistera sur le lien entre la théorie, la phénoménologie et les manifestations expérimentales.

On abordera successivement : - la seconde quantification - la condensation de Bose-Einstein - la théorie de Ginzburg-Landau - la superfluidité de l’hélium IV - la supraconductivité : phénoménologie et théorie BCS - le magnétisme

Cet enseignement représente une introduction (illustrée par de nombreux exemples) aux groupes, et plus particulièrement aux groupes de Lie, ainsi qu'aux algèbres de Lie et aux représentations des groupes et algèbres de Lie. Ces notions jouent un rôle fondamental dans les théories physiques qu'elles soient classiques ou quantiques, relativistes ou non relativistes. (H. Weyl : “As far as I see, all a priori statements in physics have their origin in symmetry.”)

Ce cours de Physique des systèmes biologiques a pour but de fournir aux étudiants la plupart des concepts et outils utilisés pour comprendre et caractériser les propriétés physiques des systèmes biologiques. Ce type d'approche est de plus en plus répandu en biologie moléculaire et cellulaire, et a contribué à de nombreuses avancées significatives aussi bien expérimentales que conceptuelles dans le domaine. Le cours permet de couvrir la majorité de ces approches: la physique statistique appliquée à la biologie moléculaire, la modélisation spécifique des macromolécules biologiques et l'étude des membranes biologiques et du cytosquelette.

Le but de cet enseignement est de donner un aperçu de la physique des particules et de la construction du Modèle Standard. Ce cours détaillera la classification et l'identification des particules et les caractéristiques des interactions fondamentales.