Le cours de "Compléments d'optique" (30h théorie et 30 h travaux pratiques) sera consacré aux propriétés optiques des matériaux anisotropes et à leurs conséquences en optique non-linéaire.

Guides d'ondes, plasmonique, cristaux photoniques, modélisation numérique.

Le cours aborde les grands thèmes de l'optique physique :

  • Théorie des ondes et théorie électromagnétique
  • Propagation de la lumière aux interfaces
  • Interférences : théorie et applications
  • Diffraction de Fraunhofer et de Fresnel
  • Optique de Fourier et filtrage spatial
  • Introduction à la physique des lasers
  • Cohésion cristalline
  • Phonons
  • Propriétés thermiques
  • Electrons libres
  • Métaux
  • Bandes d'énergie
  • Semiconducteurs
  • Mécanique : cinématique, lois de Newton, dynamique, travail, énergie, quantité de mouvement, centre de masse, rotation, moment de force, moment cinétique, gravitation.
  • Optique géométrique : réflexion, réfraction, miroirs, lentilles, instruments d'optique, vision.
  • Thermodynamique : température, gaz parfaits, premier principe, théorie cinétique, deuxième principe.
  • Electricité, magnétisme, ondes.

Contenu du cours :

  • Rappels de mécanique classique
  • Rayonnement du corps noir
  • Effet photoélectrique et effet Compton
  • Lumière LASER
  • Transformée de Fourier
  • Modèle atomique de Bohr
  • Comportement ondulatoire de la matière
  • Equation de Schrodinger (in)dépendante du temps
  • Puits et marches de potentiel
  • Introduction au formalisme de la mécanique quantique

Le cours est subdivisé en deux parties :

  1. L'étude des propriétés optiques des grandes classes de matériaux (matériaux diélectriques, semi-conducteurs et métaux)
  2. La description d'une méthode d'analyse des propriétés optiques par ellipsométrie spectroscopique

Ce cours expose sous forme de séminaires les tendances récentes de la recherche en science des matériaux. Par nature, le contenu du cours est mis-à-jour chaque année et les domaines couverts sont liés aux axes de recherche de l'option "Science des Matériaux" du Département de Physique.

Structure de bandes, conduction, impuretés, diffusion, jonctions PN.

Le cours permet d'aborder l'analyse statistique de grands tableaux de données, tant en nombre d'observations que de variables. Il est subdivisé en deux grandes parties : les méthodes factorielles (analyses en composantes principales, analyse des correspondances simples et des correspondances multiples, analyses de données spectrales) et les méthodes de classifications automatiques (méthode de centres mobiles, classification hiérarchique ascendante, machines à vecteurs de support et arbres de décision).

Travaux pratiques : Introduction au logiciel R