MATHQ 115 LEC B1: Calcul élémentaire II

FACULTÉ SAINT-JEAN
AUTOMNE 2004
PHYSQ 130 LEC A1/EA1, LAB D1/ED1: Ondes, optique et son.
PLAN DE COURS Horaire: Cours magistral : lundi-mercredi-vendredi, 8h30-9h20, local
352
Laboratoire : mardi, 12h00-14h50, local 371
Professeur: Marc de Montigny
Bureau : Faculté Saint-Jean 361D
Adel: montigny@phys.ualberta.ca
Téléphone: 465-8739 (FSJ), 492-5509 (Physics, U of A)
Télécopieur : 465-8760 (FSJ)
Page web : www.phys.ualberta.ca/~montigny/physq130.html Disponibilité : lundi, 10h00-17h00
Description du cours: Le but de ce cours est d'étudier différentes
manifestations de phénomènes ondulatoires: ondes mécaniques, élasticité,
son (ondes sonores) et lumière (ondes électromagnétiques). Pour chaque type
d'onde, nous traiterons des phénomènes de battement, ondes stationnaires,
interférence et diffraction, effet Doppler, etc. Nous étudierons plus en
détails l'optique géométrique (miroirs, lentilles et instruments d'optique)
et l'optique physique. Les cours magistraux seront complétés par des
expériences de laboratoire, qui visent à intégrer certains concepts
théoriques vus en classe et à initier l'étudiant-e à la méthode
expérimentale. Prérequis : Mathématiques 30, Physique 30; Corequis : MATHQ
100 ou 113.
Évaluation: |5 quizzes* |10 % | |
|Laboratoires |15 % |Rapports : 11 % Examen final : 4 % |
|Examen partiel|15 % |Vendredi, 15 octobre, de 8h30 à 9h20 |
|1 | | |
|Examen partiel|15 % |Vendredi, 19 novembre, de 8h30 à 9h20 |
|2 | | |
|Examen final |45 % |Mardi, 14 décembre, de 9h00 à 12h00 | *Les quizzes porteront sur des séries d'exercices facultatifs, et seront
annoncés environ une semaine à l'avance. Les solutions seront sur la page
web du cours. La note finale est basée sur le barème suivant: |Limites |Note |Valeur |Limites |Note |Valeur |
|95 à 100 |A+ |4.0 |66 à 69 |C+ |2.3 |
|90 à 94 |A |4.0 |62 à 65 |C |2.0 |
|85 à 89 |A- |3.7 |58 à 61 |C- |1.7 |
|80 à 84 |B+ |3.3 |54 à 57 |D+ |1.3 |
|75 à 79 |B |3.0 |50 à 53 |D |1.0 |
|70 à 74 |B- |2.7 |0 à 49 |F |0.0 | Livres obligatoires:
1. Harris Benson, Physique 3 : Ondes, optique et physique moderne 2ème
édition (1999), Éd. du Renouveau Pédagogique (disponible à la librairie
universitaire de SUB)
2. Manuel de laboratoire PHYSQ 130/131 (disponible à la réception de la
Faculté Saint-Jean)
Livres recommandés (disponibles à la Bibliothèque Saint-Jean) :
1. Raymond Serway, Physique I : Mécanique (1992), édition McGraw-Hill
2. David Halliday et Robert Resnick, Physique I : Mécanique (1979), édition
McGraw-Hill Programme: Chapitre 1, Les oscillations : Oscillateur harmonique simple (OHS);
système bloc-ressort; énergie dans les OHS; pendules.
Chapitre 2, Les ondes mécaniques : Concept de champ; caractéristiques des
ondes; principe de superposition; vitesse d'une impulsion sur une corde;
ondes progressives et ondes sinusoïdales; réflexion et transmission; ondes
stationnaires; propagation de l'énergie sur une corde; équation d'onde.
Chapitre 3, Les ondes sonores : Nature des ondes sonores; ondes
stationnaires; effet Doppler; superposition, interférence et battements;
intensité sonore; propagation du son dans un fluide; introduction aux
séries de Fourier.
Chapitre 4, Réflexion et réfraction de la lumière : Nature ondulatoire de
la lumière, spectre électromagnétique; optique géométrique et rayons
lumineux; réflexion; réfraction, loi de Snell-Descartes, réflexion totale
interne; dispersion et prismes; miroirs plans, miroirs sphériques.
Chapitre 5, Lentilles et instruments d'optique : Lentilles minces et leurs
propriétés, équation des lentilles minces; grossissement; loupe;
microscope, télescope.
Chapitre 6, Optique physique : Interférence, diffraction; interférence des
deux fentes de Young, intensité lumineuse dans l'expérience de Young;
interférence dans des couches minces.
Chapitre 7, Diffraction et polarisation : Diffraction de Fraunhofer et
diffraction de Fresnel; diffraction par une fente simple; critère de
Rayleigh; réseaux de diffraction; intensité de diffraction par une fente
simple; polarisation.
Semaine des examens partiels du 25 au 29 octobre
Pas de cours les 11 octobre, 11 et 12 novembre
Dernier cours le mercredi 8 décembre