I. Caractéristiques des ondes lumineuses

1. Ondes électromagnétiques sinusoïdales/monochromatiques (OEMS/OEMM)
2. Propagation dans le vide
3. Propagation dans un milieu matériel transparent

II. Sources lumineuses - spectres (Présenté au laboratoire)

1. Sources thermiques
2. Lampes spectrales (à décharges) - lampes fluorescentes
3. Lampes à LED
4. Laser

III. Approximation de l'optique géométrique

1. Expérience: le faisceau/pinceau lumineux
2. Approximation de l'OG

IV. Lois de Descartes

1. Dioptres et miroirs
2. Lois de Descartes
3. Réflexion totale et réfraction limite
4. Applications

I. Formation des images

1. Objet et image, réel et virtuel
2. Miroir et dioptre plans
3. Stigmatisme
4. Systèmes centrés et conditions de Gauss

II. Lentilles (sphériques) minces

1. Description générale
2. Constructions géométriques
3. Reconnaissance rapide d'une lentille mince
4. Relations de grandissement et de conjugaison
5. Doublets de lentilles minces

III. Instruments d'optique à base de lentilles

1. L'oeil
2. Projecteur
3. Loupe
4. Microscope
5. Lunette

IV. Influence des réglages d'un appareil photographique (Approche documentaire)
I. Courant électrique

1. Charge électrique
2. Notion de courant électrique
3. Intensité du courant

II. Tension et potentiel

1. Notion de potentiel, différence de potentiel
2. Additivité des tensions
3. Masse et Terre

III. ARQS et lois de Kirchhoff

1. ARQS
2. Circuits et réseaux - terminologie
3. Loi des noeuds
4. Loi des mailles

IV. Puissance reçue ou cédée - Caractérisation et classification des dipôles

1. Puissance reçue et conventions d'orientation
2. Caractéristique
3. Classification

V. Conducteurs ohmiques (résistors)

1. Loi d'Ohm
2. Résistivité
3. Puissance reçue
4. Modélisation des appareils de mesure (Re): ampère-mètre, voltmètre, oscilloscope

VI. Modélisation linéaire d'un dipôle actif

1. Sources (Générateurs) idéales (autonômes) de tension et de courant
2. Sources réelles

VII. Association de dipôles

1. Associations série/parallèle de résistors
2. Ponts diviseurs
3. LNTP
4. Association de sources idéales et réelles
5. Association d'un dipôle actif et d'un dipôle passif - Point de fonctionnement

I. Dipôles passifs linéaires capacitifs ou inductifs

1. Condensateur
2. Bobine

II. Circuit RC (capacitif)

1. Charge d'un condensateur - réponse indicielle (régime FORCÉ)
2. Décharge d'un condensateur - régime LIBRE

III. Etablissement dans un circuit RL série (inductif)
I. Réponse indicielle d'un circuit RLC série

1. Analyse qualitative
2. Étude analytique de l'équation différentielle canonique
3. Régimes transitoires et amortissement
4. Interprétation du rôle de Q (charge)
5. Portraits de phase
6. Bilan énergétique

II. Régime LIBRE d'un circuit RLC série (décharge)

III. Oscillateur amorti mécanique

1. Equation différentielle du mouvement pour un frottement fluide linéaire
2. Analogies électromécaniques

I. Signaux sinusoïdaux - propriétés et représentations

1. Moyenne et moyenne quadratique
2. Signaux synchrones et déphasage
3. Représentation de Fresnel
4. Représentation complexe

II. Etude d'un réseau linéaire en RSF

1. Lois de Kirchhoff complexes
2. EDL à ceff constants en RSF - Exemple du dipôle linéaire
3. Impédances et admittances complexes
4. Associations d'impédances complexes
5. Représ. de Thévenin et de Norton des dipôles linéaires actifs

III. Comportement en fréquence d'un circuit RLC série

1. Etude de la tension aux bornes du condensateur
2. Résonance en courant

IV. Oscillateurs mécaniques en RSF

1. Etude dynamique
2. Amplitudes complexes et impédances mécaniques
3. Résonance en élongation
4. Résonance en vitesse
5. Etude énergétique

I. Spectres - Analyse spectrale (cf support de cours distribué)

1. Information et spectre
2. Gammes spectrales des différents signaux physiques

II. Filtrage analogique

1. Notion de filtre linéaire
2. Caractérisation d'un filtre linéaire
3. Action d'un filtre linéaire sur un signal périodique
4. Mise en cascade de filtres/quadripôles
5. Réalisation d'un filtre - Gabarit

III. Etude des filtres du premier ordre

1. Classification
2. Passe-bas ($\alpha =0$, $\beta = H_0$)
3. Passe-haut ($\beta =0$, $\alpha = H_0$)
4. Combinaison ($\alpha \beta \neq 0$)
5. Approche temporelle (VS spectrale)

IV. Etude des filtres du second ordre

1. Classification
2. Passe-bas ($(\beta =0,\alpha =0)$)
3. Passe-bande
4. Passe-haut ($(\gamma =0,\alpha =0)$)

V. Filtres Actifs - Amplificateur Linéaire Intégré (ou AO)

1. Présentation de l'ALI - Caractéristique - Modèle idéal - saturations
2. Montage suiveur - intérêt (equiv sortie ouverte pour l'amont
3. Calcul des impédances entrée-sortie... ? à replacer au début du cours ?
4. Montages ampli inverseur et non-inverseur, intégrateur (calcul de $\underline {H

I. Ondes progressives

1. Rappels mathématiques
2. Définitions
3. Observations expérimentales
4. Modélisation de la propagation
5. Surfaces d'ondes - ondes planes ou sphériques

II. Ondes Progressives Sinusoïdales / Monochromatiques (OPS/OPM)

1. Définition
2. Double périodicité
3. Déphasage entre les vibrations
4. Application : interprétation ondulatoire de la loi de la réfraction

III. Battements

1. Principe de superposition
2. Superposition de deux signaux sinusoïdaux asynchrones
3. Expérience - Battements ente 2 diapasons
4. Coïncidence et anticoïncidence
5. Durée des battements

IV. Interférences

1. Interférences de deux ondes sinusoïdales synchrones
2. Exemple: 2 ondes planes de vecteurs d'onde distincts
3. Exemple: 2 ondes capillaires circulaires

V. Ondes stationnaires et modes propres

1. Notion d'onde stationnaire
2. Mode propres - régime libre

VI. Diffraction

1. Expérience-Simulation: diffraction d'une onde capillaire
2. Interprétation de Huygens
3. Diffraction à l'infini par une fente
4. Application au réseau - Spectroscopie

I. Etude d'un gaz à basse pression

1. Dispositif expérimental
2. Résultats expérimentaux - Diagramme d'Amagat
3. Mesure de température (poly)
4. Equation d'état des gaz parfaits

II. Théorie cinétique du gaz parfait

1. Définition microscopique et statistique
2. Définition cinétique de la pression
3. Définition cinétique de la température
4. Libre parcours moyen

III. Gaz ou fluides réels et phases condensées

1. fluide réel et gaz de Van der Waals
2. Dilatation et compressibilité - coefficients thermoélastiques
3. Phases condensées incompressibles et indilatables

IV. Définitions générales sur les systèmes thermodynamiques (poly)

I. Champ de pression dans un fluide au repos

1. Forces appliquées à 1 fluide au repos
2. Loi de la statique des fluides (approche 1D)
3. Vecteur gradient

II. Champ de pression dans un fluide incompressible et homogène

1. Fluide incompressible et homogène
2. Applications

III. Atmosphère isotherme et facteur de Boltzmann

1. Structure de l'atmosphère terrestre
2. Modèle de l'atmosphère isotherme
3. Approche probabiliste - Facteur de Bolztmann

IV. Poussée d'Archimède

1. Théorème d'Archimède
2. Applications

I. Energie interne et capacité thermique

1. Energie interne
2. Capacité thermique à volume constant

II. Premier principe

1. Construction du premier principe
2. Enoncés du principe
3. Transferts thermiques
4. Travaux macroscopiques (des forces extérieures non conservatives)

III. Travail des forces extérieures de pression

1. Cas du cylindre à piston
2. Calcul général
3. Cas des transformations (mécaniquement) quasi-statiques
4. Diagramme de Clapeyron

IV. Calorimétrie et enthalpie

1. Calorimétrie à volume constant
2. Calorimétrie isobare ou monobare

V. Transformations quasi-statiques des gaz parfaits

1. Transformations quasi-statiques
2. Compression ou détente (mécaniquement) QS et isotherme d'un GP
3. Transformation (mécaniquement) QS et adiabatique d'un GP
4. Généralisation: transformations polytropiques (mécanmt) QS d'un GP

I. Equilibre, réversibilité et irréversibilité

1. Réversibilité et irréversibilité
2. Causes d'irréversibilité

II. Second principe

1. Enoncé (moderne)
2. Conséquences directes
3. Calcul de l'entropie créée

III. Calcul de variation d'entropie

1. Gaz Parfait
2. Phase condensée

IV. Interprétation statistique de l'entropie (approche documentaire)

I. Machines thermiques

1. Principe
2. Inégalité de Clausius
3. Machine thermique monotherme - Principe de Carnot

II. Machines thermiques dithermes

1. Diagramme de Raveau
2. Moteur ditherme
3. Machine frigorifique et pompe à chaleur

III. Le moteur à explosion

1. Les 4 temps du moteur à essence
2. Le cycle de Beau de Rochas (1862) ou d'Otto (1876)
3. Rendement théorique de Beau de Rochas

IV. Bilan local en circuit ouvert

I. Corps pur sous plusieurs phases

1. Phases et états
2. Diagramme de phases d'un corps pur (p,T)

II. Bilan énergétique et entropique d'un changement d'état de corps pur

1. Analyse thermique
2. Enthalpie (Chaleur latente) de changement d'état
3. Variation d'entropie au changement d'état isobare

III. Etude de l'équilibre liquide-vapeur

1. Isothermes d'Andrews (p,v)
2. Titre massique et molaire - règle des moments
3. Diagramme (p,h)
4. Vaporisation, évaporation, ébullition

IV. Retard à la transition de phase

1. Définition
2. Exemples