L3 Physique interface Chimie
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Langue(s) d'enseignementFrançais
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Responsable(s) de la formationCELINE DABLEMONT-LAPEYRE
La 3ème année de licence « physique - chimie » vise à compléter et renforcer une formation généraliste dans ces deux disciplines pour une poursuite d’études en master ou en école d’ingénieur. Cette formation bi-disciplinaire offre aux étudiants une réelle double compétence nécessaire à de nombreux champs scientifiques de la recherche et de l’industrie tels que l’énergie, l’environnement, les matériaux ou les nanosciences. Son socle de connaissances en physique et en chimie permet également d’intégrer des masters propres à chacune de ces deux disciplines et constitue une préparation solide pour le concours du CAPES physique-chimie.
Cette spécialisation se caractérise par un enseignement équilibré entre la physique et la chimie, à la fois théorique et expérimentale, couvrant les principaux domaines de la physique et de la chimie (thermodynamique, structure et propriétés physico-chimiques des atomes, des molécules et des solides, ondes électromagnétiques et mécaniques, physique statistique, mécanique des solides et des fluides, chimie organique et inorganique, électrochimie, cinétique) tout en mettant en évidence leur complémentarité pour permettre aux étudiants d’acquérir des compétences en physico-chimie. Un enseignement transversal complète la formation : outils mathématiques, programmation et simulation informatique, électronique et langue étrangère.
Pour aider les étudiants dans leur choix de poursuite d'études, des options de physique (nucléaire, laser, matériaux, astrophysique, géophysique), de chimie (biophysique, photochimie organique, risques chimiques et toxicologiques) ou spécifiquement dédiées à la préparation du concours du CAPES physique-chimie, leur sont proposées.
La spécialisation de L3 iPC s’inscrit dans un cursus bidisciplinaire à l’issue duquel les étudiants peuvent obtenir soit une Licence Mention Physique (parcours interface avec la Chimie), soit une Licence Mention Chimie (parcours interface avec la Physique).
Stages - projets tutorés
Selon la poursuite d’études envisagée, les étudiants ont la possibilité de s’immerger dans le milieu professionnel en effectuant un stage dans un laboratoire de recherche, en entreprise (en France ou à l’étranger) ou en établissement scolaire
Maîtrise des concepts et des diagrammes de la thermodynamique appliqués aux machines thermiques et aux bilans énergétiques, aux processus de distillation, de préparation d'alliages et de solutions solides.
Compréhension des interactions entre les constituants élémentaires de la matière et avec leur environnement ainsi que les lois de distributions associées.
Savoir décrire la dynamique des solides et les écoulements des fluides.
Compréhension des phénomènes de propagation d'ondes mécaniques et d'ondes électromagnétiques dans les milieux matériels.
Connaissances approfondies sur la structure des atomes et des molécules, leurs propriétés électroniques, spectroscopiques et de symétrie, ainsi que sur la chimie des métaux de transitions et la structure des solides. Maîtrise des outils, du formalisme et des modèles associés.
Connaissances sur le fonctionnement des piles et leurs caractérisations, sur les réactions en chaîne et leurs applications ainsi que sur la catalyse.
Compréhension des aspects énergétiques des réactions.
Maîtrise des différentes techniques de synthèse organique et inorganique, de caractérisation et d'analyses physico-chimiques : spectroscopie UV-visible-IR-micro, chromatographie, diffraction RX.
Savoir mettre en place des dispositifs expérimentaux et des outils de mesure, analyser des résultats et les comparer à des modèles.
Savoir utiliser des logiciels de simulation et les techniques de programmation en informatique.
Campus d’Orsay - UFR des Sciences
Matières | ECTS | Cours | TD | TP |
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Méthodes mathématiques pour les sciences physiques - PhysS304 | 4 | 12 | 38 | |
Méthodes mathématiques pour les sciences physiques - PhysS304Langue d'enseignement :
Français
ECTS :
4
Détail du volume horaire :
Cours :
12
Travaux dirigés :
38
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Programme/plan/contenus :
Descriptif : vérifier et approfondir les connaissances en calcul différentiel et en algèbre linéaire de niveau L2 (enseignement dispensé uniquement sous forme de TDs), présenter une introduction générale à l'analyse de Fourier au sens des fonctions et des distributions (cette partie comprendra cours et tds d'applications) Contenu détaillé : Calcul différentiel et algèbre linéaire : Equations différentielles : 1er ordre, variables séparées, linéaires d'ordre 1 et 2 avec second membre, variation de la constante, Fonctions de plusieurs variables : intégrales curvilignes et de surface, circulation et flux, formule de Stokes, Algèbre linéaire : déterminants, vecteurs propres, valeurs propres, Analyse de Fourier :Rappels sur les séries de Fourier , Transformation de Fourier au sens des fonctions : TF dans L¹ et L², dérivation, inversion, convolution, TF des fonctions à plusieurs variables, applications aux équations différentielles ordinaires.
Bibliographie :
Mathematical Methods for Scientists and Engineers, Donald McQuarrie, University Science Books, 2003, Mathematical Methods for Physicists, G. B. Arkfen and H. J. Weber, Harcourt/Academic Press, 2001, Distributions et Transformation de Fourier, F. Roddier, Ediscience (1971, 1978), C. Gasquet et P. Witomski, Analyse de Fourier et applications, ed. Dunod (2003), J-M. Bony, Méthodes math. pour les sciences physiques, ed. Polytechnique (2004). |
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Phénomènes quantiques appliqués à la physique et à la chimie - PhysS302 | 4 | 22 | 22 | |
Phénomènes quantiques appliqués à la physique et à la chimie - PhysS302Langue d'enseignement :
Français
ECTS :
4
Détail du volume horaire :
Cours :
22
Travaux dirigés :
22
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Programme/plan/contenus :
Les principaux phénomènes et concepts de la physique quantique : dualité onde/corpuscule, quantification de l'énergie, principe d’incertitude, spin 1/2, systèmes à 2 niveaux, quantification de la vibration et de la rotation, l’édifice atomique. Contenu détaillé : Faits expérimentaux et premiers postulats (observations, fonction d'onde, principe de superposition, équation de Schrödinger, dualité onde-corpuscule, puits de potentiel, quantification de l'énergie), Description générale d’un système quantique (spin ½, espace de Hilbert, notations de Dirac, processus de mesure, Systèmes à deux niveaux, description d'un état, aspects dynamique, couplage et résonance), Commutation des observables, oscillateur harmonique (relation de commutation, relations d'incertitude, théorème d'Erhenfest, oscillateur harmonique, ECOC), Le moment cinétique (définition, spectre, moment cinétique orbital, atome d'Hydrogène), Connaissances/ compétences : éventail d'exemples issus d'expériences de laboratoire et d'applications modernes avec une orientation physique-chimie, résolution et interprétation de l'équation de Schrödinger, formalisme indispensable aux concepts s'appuyant sur la physique quantique
Bibliographie :
Mécanique quantique, Basdevant, Dalibard et Joffre, les éditions de l’école polytechnique, ISBN 2-7302-0914-X, Mécanique quantique, Christophe Texier, DUNOD, Chimie physique, Peter Atkins et Julio de Paula, De Boeck université |
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Evolution et équilibre des systèmes physicochimiques - Chim362a | 5.5 | 25 | 27 | 8 |
Evolution et équilibre des systèmes physicochimiques - Chim362aLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
5.5
Détail du volume horaire :
Cours :
25
Travaux dirigés :
27
Travaux pratiques :
8
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Programme/plan/contenus :
Thermodynamique physique : approfondissement des connaissances de base de thermodynamique appliquées à l’étude de divers systèmes physiques, étude des machines thermiques, exemples type, historiquement à l’origine de la découverte des principes de la thermodynamique. La partie thermodynamique chimique a pour but d’apporter aux physico-chimistes une culture générale et un savoir-faire leur permettant de comprendre et d’appliquer la thermodynamique dans un certain nombre de cas concrets rencontrés en distillation, en extraction et en chimie des matériaux. Un accent tout particulier est mis sur l’utilisation des différents types de diagrammes. Contenu détaillé Thermodynamique physique
Travaux pratiques (2/3): Etude du moteur de Stirling, Etude d’une pompe à chaleur, Mesure de la vapeur saturante de l’eau. Thermodynamique chimique
Semestre calendaire :
Bibliographie :
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Mécanique des solides et des fluides - PhysS321 | 5 | 26 | 18 | 4 |
Mécanique des solides et des fluides - PhysS321Langue d'enseignement :
Français
ECTS :
5
Détail du volume horaire :
Cours :
26
Travaux dirigés :
18
Travaux pratiques :
4
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Programme/plan/contenus :
Descriptif : Mécanique des solides, spécificités de la cinématique et de la dynamique des systèmes constitués de plusieurs points matériels, étude de la dynamique du solide : moment d’inertie et axe instantané de rotation. Introduction à la relativité restreinte, son principe, ses conséquences sur notre compréhension de l’espace et du temps. Mécanique des fluides : déplacement et déformation continue du fluide. Description des fluides au repos, hydrostatique, applications, cinématique et dynamique des fluides en mouvement pour des fluides parfaits ou visqueux, exemples d'applications d'aérodynamique et d'hydrodynamique. Contenu détaillé : Mécanique des solides
Introduction à la relativité
Mécanique des fluides
Travaux pratiques (1 parmi 2) :
Bibliographie :
H. Goldstein, “Classical Mechanics", Addison-Wesley (1980) M. Combarnous, D. Desjardin & Ch. Bacon ,"Mécanique des solides et des systèmes de solides", Dunod (2004) H. Cabannes, "Problèmes de mécanique générale", Dunod (1966) Brebec, Mécanique des fluides, H-Prepa, Hachette Pour aller plus loin : Guyon, Hulin et Petit, Hydrodynamique, EDP Sciences 2001 |
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Electronique pour la physique et la mesure - PhysS313 | 3 | 6 | 6 | 16 |
Electronique pour la physique et la mesure - PhysS313Langue d'enseignement :
Français
ECTS :
3
Détail du volume horaire :
Cours :
6
Travaux dirigés :
6
Travaux pratiques :
16
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Programme/plan/contenus :
Objectifs Techniques d'analyse et de mesures des circuits d'électronique de base nécessaires dans une chaine d'acquisition de mesures. Physique des semi-conducteurs à travers l'exemple de la diode à jonction PN. Contenu 1. Méthodes d'analyse des circuits d'électronique
2. Jonction PN
3. Amplificateur opérationnel (AO)
4. Application des Amplificateurs Opérationnels Travaux pratiques
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Electrochimie cinétique et catalyse - Chim367P | 4.5 | 19 | 15 | 14 |
Electrochimie cinétique et catalyse - Chim367PLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
4.5
Détail du volume horaire :
Cours :
19
Travaux dirigés :
15
Travaux pratiques :
14
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
modèle de Langmuir…).
Programme/plan/contenus :
Contenu détaillé Electrochimie
Cinétique
Semestre calendaire :
Bibliographie :
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Réactivité et mécanismes réactionnels - Chim361P | 4 | 24 | 26 | |
Réactivité et mécanismes réactionnels - Chim361PLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
4
Détail du volume horaire :
Cours :
24
Travaux dirigés :
26
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Programme/plan/contenus :
Présentation des généralités sur la réactivité et étude des mécanismes réactionnels sur différentes fonctions organiques. Contenu détaillé
Semestre calendaire :
Bibliographie :
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Matières | ECTS | Cours | TD | TP |
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Atomes, molécules et leurs messagers : les photons - Chim324a | 3.5 | 16 | 16 | 8 |
Atomes, molécules et leurs messagers : les photons - Chim324aLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
3.5
Détail du volume horaire :
Cours :
16
Travaux dirigés :
16
Travaux pratiques :
8
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Programme/plan/contenus :
Contenu détaillé
Travaux pratiques
Semestre calendaire :
Bibliographie :
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Structure du solide : du cristal aux propriétés physico-chimiques des solides - Chim368 | 3 | 13 | 13 | 4 |
Structure du solide : du cristal aux propriétés physico-chimiques des solides - Chim368Langue d'enseignement :
Français
ECTS :
3
Détail du volume horaire :
Cours :
13
Travaux dirigés :
13
Travaux pratiques :
4
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Programme/plan/contenus :
Contenu détaillé
Travail expérimental : diffraction de RX par des poudres cristallines.
Semestre calendaire :
Bibliographie :
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Lang - Anglais 3a | 2 | 24 | ||
Lang - Anglais 3aLangue d'enseignement :
Anglais
ECTS :
2
Détail du volume horaire :
Travaux dirigés :
24
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Attendus de l'UE Langue-Anglais3 : Niveau B2 minimum dans les 5 compétences linguistiques.
Programme/plan/contenus :
ANGLAIS DE SPÉCIALITÉ. Cette UE s'inscrit dans la continuité de l'UE Langue-Anglais2 tout en introduisant un travail sur la langue de spécialité (scientifique et/ou de l'entreprise) : on prolongera l'approche actionnelle dans les 5 compétences (compréhension orale et écrite, expression écrite, expression orale en continu et en interaction) à partir de thèmes choisis selon la filière (interaction à travers de documents écrits et/ou audiovisuels centrés sur une problématique et un scénario de communication). La communication interculturelle pourra être abordée dans le cadre du cours. Le travail se fera par groupes de niveau. |
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Ondes électromagnétiques et milieux matériels - PhysS312 | 4 | 14 | 14 | 12 |
Ondes électromagnétiques et milieux matériels - PhysS312Langue d'enseignement :
Français
ECTS :
4
Détail du volume horaire :
Cours :
14
Travaux dirigés :
14
Travaux pratiques :
12
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Programme/plan/contenus :
Descriptif : Le but de ce cours est d’étudier la propagation et la polarisation des ondes électromagnétiques dans les milieux matériels, ainsi que la réflexion de ces ondes à l'interface entre 2 milieux. Contenu détaillé :
3 TP: étude du guide d'onde rectangulaire, cavité résonante, polarisation de la lumière |
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Physique statistique et lois de distribution - PhysS325 | 4 | 26 | 18 | |
Physique statistique et lois de distribution - PhysS325Langue d'enseignement :
Français
ECTS :
4
Détail du volume horaire :
Cours :
26
Travaux dirigés :
18
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Programme/plan/contenus :
Descriptif : Introduction des premiers concepts et les outils de la physique statistique à l’équilibre. Description des propriétés macroscopiques, observables, de la matière à partir de celles de leurs constituants élémentaires. Le cas du gaz sans interactions sera traité dans le cadre de la théorie cinétique des gaz. Contenu détaillé: Validité de l’approche probabiliste, domaines d’application, Variables aléatoires, espérance. Distributions discrètes. Variables aléatoires continues, densité de probabilité, fonctions de variables aléatoires, densité de probabilité, Espace des phases, concept d’équilibre, hypothèse ergodique. Densité d´états et entropie statistique - les ensembles de Gibbs. L’ensemble micro-canonique, principe d’équiprobabilité, température microcanonique. L’ensemble canonique et distribution de Maxwell-Boltzmann. Application à la théorie cinétique des gaz, paramagnétisme, spin en mécanique quantique, loi de Brillouin. L’ensemble grand-canonique et les statistiques quantiques (Distribution de Bose-Einstein, loi de Planck et rayonnement du corps noir. Capacité calorifique de phonons, Distribution de Fermi-Dirac. Capacité calorifique d’un gaz d’électrons).
Bibliographie :
Physique statistique, B. Diu et coll (Ed. Hermann), Statistical Physics: Berkeley Physics Cours, F. Reif (Ed. First Edition) |
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Ondes et vibrations - PhysS322 | 3.5 | 12 | 12 | |
Ondes et vibrations - PhysS322Langue d'enseignement :
Français
ECTS :
3.5
Détail du volume horaire :
Cours :
12
Travaux dirigés :
12
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Programme/plan/contenus :
Descriptif : Etude des oscillations et vibrations en régime linéaire des systèmes discrets à un et plusieurs degrés de liberté. Généralisation à la limite continue. Contenu détaillé : Introduction : Oscillations libres des systèmes à 1 et 2 degrés de liberté : exemples, équations du mouvement et résolution, facteur de qualité, aspects énergétiques, analyse en modes, battements, rôle de la dissipation, analogie électro-mécanique. Oscillations forcées des systèmes à 1 et 2 degrés de liberté : exemples, étude détaillée du régime permanent, aspects énergétiques et résonnance, couplage d'oscillateurs, applications. Oscillations des systèmes à N degrés de liberté et limite continue : équations de Lagrange, modes des systèmes à n degrés de liberté, limite continue, cordes vibrantes et lignes de transmission.
Bibliographie :
Cours de Physique de Berkeley, volumes 1 et 3, Armand Colin. Mécanique, fondements et applications, J. P. Pérez, Dunod. Mechanical vibrations, W. Sto, Schaum. |
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Symétrie moléculaire appliquée à la chimie des métaux de transition - Chim365P | 3 | 24 | 20 | |
Symétrie moléculaire appliquée à la chimie des métaux de transition - Chim365PLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
3
Détail du volume horaire :
Cours :
24
Travaux dirigés :
20
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Programme/plan/contenus :
Outils de la symétrie moléculaire Exploitation des propriétés de symétrie des édifices moléculaires pour le traitement des propriétés électroniques et spectroscopiques des molécules
Chimie des métaux de transition Structure électronique des complexes de coordination, complexes organométalliques, polymères de coordination, oxydes
Contenu détaillé Outils de la symétrie moléculaire
Chimie des métaux de transition
Semestre calendaire :
Bibliographie :
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Chimie expérimentale organique et inorganique - Chim363P | 2.5 | 28 | ||
Chimie expérimentale organique et inorganique - Chim363PLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Travaux pratiques :
28
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Programme/plan/contenus :
L’objectif de cet enseignement est de familiariser les étudiants aux techniques de synthèse les plus courantes en chimie mais également de leur permettre d’utiliser les techniques d’analyses, notamment spectrochimiques, fréquemment utilisées pour caractériser et étudier le composé formé. Contenu détaillé Analyser les composés issus de la synthèse organique et inorganique par différentes méthodes spectrométrique : IR, UV-visible, chromatographie sur couche mince (CCM), chromatographie en phase gazeuse (CPG), couplage chromatographie en phase gazeuse/spectrométrie de masse GC/MS) et RMN.
Semestre calendaire :
Bibliographie :
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Matières | ECTS | Cours | TD | TP |
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Informatique : Introduction à la programmation - PhysS323 | 2 | 6 | 18 | |
Informatique : Introduction à la programmation - PhysS323Langue d'enseignement :
Français
ECTS :
2
Détail du volume horaire :
Cours :
6
Travaux dirigés :
18
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Programme/plan/contenus :
Environnement utilisé : C# sous SharpDevelop en mode console. Cet enseignement est destiné aux débutants qui n’ont aucune expérience en programmation. L’objectif premier de ce cours est de donner les bases permettant de traiter des problèmes de physique et de chimie à l’aide de l’outil informatique. L’utilisation de la plateforme C# permet de donner un aperçu des techniques de programmation communes à toutes les plateformes de développement professionnelles. Le langage C# rassemble les meilleurs concepts de C++ et du Java, et connait aujourd’hui une ascension fulgurante dans le milieu industriel. |
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Informatique : expériences numériques pour la physique - PhysS323a | 2 | 8 | 8 | 8 |
Informatique : expériences numériques pour la physique - PhysS323aLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
2
Détail du volume horaire :
Cours :
8
Travaux dirigés :
8
Travaux pratiques :
8
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Programme/plan/contenus :
Simulations numériques en Matlab de problèmes issus de la mécanique du point, de la mécanique des fluides, de la thermodynamique, de la physique nucléaire. L'objectif de ce module est d'apprendre à réaliser des expériences de physique basées sur des simulations numériques. L'outil utilisé est Matlab qui intègre un environnement de programmation et de sorties graphiques. L'accent est mis sur l'interactivité des expériences numériques, et non sur les méthodes numériques mises en oeuvre. |
Matières | ECTS | Cours | TD | TP |
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Matériaux : microstructures et analyses - Chim314 | 2.5 | 7.5 | 9.5 | 8 |
Matériaux : microstructures et analyses - Chim314Langue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
7.5
Travaux dirigés :
9.5
Travaux pratiques :
8
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
CORINNE LEGROS
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Relation microstructure-propriétés. Techniques d'analyse structurale, microstructurale et chimique des matériaux
Programme/plan/contenus :
I- Rappels : Les liaisons chimiques, Les structures cristallines II- Du cristal parfait au cristal réel : les défauts (dislocations, défauts d'empilement, mâcles...) III-Les transformations structurales IV-Liens microstructure / propriétés mécaniques (essai de traction, essai de dureté) V-Méthodes physico-chimiques d’analyse : interactions particules-matière, caractérisation des matériaux, diffraction, microscopie optique, microscopie électronique (imagerie, analyse chimique par EDX), spectroscopie XPS... Travaux Pratiques : 1- étude du diagramme de phases Pb-Sn 2-Caractérisation microstructurale de différentes compositions d'alliages fer-carbone ; lien avec le diagramme de phases fer-carbone
Bibliographie :
1)Précis de Métallurgie, J. Barralis et G. Maeder, Edition Nathan 2) Science et génie des matériaux, W.D. Callister, Sciences Sup, Editions Dunod 3)Traité des matériaux 3 Caractérisation expérimentale des matériaux II J-L Martin et Amand George, Presses polytechniques et universitaires romandes |
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Stéréoisomérie, chiralité et stéréochimie - Chim384 | 2.5 | 9.5 | 9.5 | 6 |
Stéréoisomérie, chiralité et stéréochimie - Chim384Langue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
9.5
Travaux dirigés :
9.5
Travaux pratiques :
6
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
JEAN-YVES LEGROS
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Chiralités centrale, axiale, plane, topologique. Aperçu historique, molécules chirales naturelles. Excès énantiomérique, prochiralité, topicité, stéréosélectivité, stéréospécificité, dédoublement.
Programme/plan/contenus :
Stéréochimie : rappels et définitions Chiralité : définition; chiralité et éléments de symétrie; chiralité centrale : le carbone asymétrique (rappel), chiralité isotopique, hétéroatomes asymétriques; chiralité axiale : allènes, spiranes, biphényles (atropoisomérie); chiralité plane ; molécules chirales inorganiques et organométalliques ; chiralité topologique : caténanes Importance de la chiralité : aperçu historique ; molécules chirales naturelles (acides aminés, sucres, terpènes, ...) ; propriétés organoleptiques, biologiques, thérapeutiques Préparation de molécules chirales : définition et détermination de l'excès énantiomérique ; prochiralité ; topicité de groupes, faces et sites ; réactions stéréosélectives et stéréospécifiques ; dédoublement de racémiques ; principe de la synthèse asymétrique
Bibliographie :
Molécules chirales, stéréochimie et propriétés, André COLLET, Savoirs Actuels, CNRS Editions, EDP Sciences |
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Photochimie organique - Chim386 | 2.5 | 11 | 11 | 3 |
Photochimie organique - Chim386Langue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
11
Travaux dirigés :
11
Travaux pratiques :
3
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
DAVID AITKEN
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Apprentissage des grands types de réactions photochimiques des molécules organiques. Appréciation de l’intérêt de ces transformations pour la synthèse organique sélective.
Programme/plan/contenus :
Principes fondamentaux de la photochimie et la photophysique Présentation des aspects pratiques : sources lumineuses, solvants, appareils. Présentation des grandes réactions photochimiques et leurs application en synthèse organique : photooxygénation; photoisomérisation et photocycloadditions [2+2] d’alcènes; réactions de carbonyles excités: Norrish-1, Norrish-2, Paterno-Buchi |
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Informatique et programmation en chimie - Chim391 | 2.5 | 5 | 10 | 10 |
Informatique et programmation en chimie - Chim391Langue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
5
Travaux dirigés :
10
Travaux pratiques :
10
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
Yves JUSTUM
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Apprendre les bases de la programmation. Acquérir les raisonnements propres à l'informatique. Savoir traiter un problème par le biais de l'analyse numérique. Comprendre et savoir modifier des programmes scientifiques existants.
Programme/plan/contenus :
Programmation en Fortran et applications au traitement de de problèmes de chimique et de physico-chimie. - Fonctionnement d'un ordinateur et ses limites numériques: Précision et valeurs extrêmes. - Constantes, variables simples, données et fonctions de bibliothèque. - Les instructions conditionnelles: Expressions Booléennes, les différents tests. - Les séquences itératives (boucles): applications aux relations de récurrence, analyse numérique. - Les variables indicées, déclarations statique et dynamique: Applications aux calculs vectoriels et matriciels. Traitement des chaînes de caractères. - Les sous-programmes: Fonctions et Subroutines - Traitement des fichiers à accès séquentiel et direct.
Bibliographie :
Savez-vous parler Fortran Maryse Aïn (De Boeck Université) Programmer en Fortran 90 Claude Delannoy (Eyrolles) |
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Risques chimiques et toxicologiques - Chim394 | 2.5 | 21 | 4 | |
Risques chimiques et toxicologiques - Chim394Langue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
21
Travaux dirigés :
4
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
ISABELLE RAMADE
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Risques des activités de chimie (recherche/industrie) et leur prévention. Action des xénobiotiques sur l'organisme (toxicologie) et sur l'environnement (écotoxicologie). Biogéochimie des polluants.
Programme/plan/contenus :
Cours intégrés et conférences Le risque chimique et physico-chimique au laboratoire, dans la société et pour l'environnement. Origine et voies d'exposition (alimentation, polluants, COVs, exposition professionnelle) aux xénobiotiques. Notions de toxicologie : Toxicité aigüe, à long terme Métabolisme des xénobiotiques ; effets cellulaires (cibles). Exemples de xénobiotiques cancérogènes, reprotoxiques, perturbateurs endocriniens. Notions d'écotoxicologie : les polluants dans l'environnement ; biogéochimie des polluants, impact sur les écosystèmes. Travail personnel : l'UE comporte un travail en binôme de synthèse bibliographique, concrétisé par un court mémoire (10 pages) et un exposé oral avec l'aide des TICE, sur lesquels portera le contrôle continu
Bibliographie :
Ramade F., Introduction à l'écotoxicologie, Lavoisier Ramade F., Elements d'écologie : écologie appliquée, Dunod Ramade F., Dictionnaire encyclopédique des pollutions, Dunod Chimie de l'environnement, De Boeck |
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Bases chimiques de la maladie : stress oxydant - Chim396 | 2.5 | 18 | 7 | |
Bases chimiques de la maladie : stress oxydant - Chim396Langue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
18
Travaux dirigés :
7
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
Chantal HOUéE
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
réactions chimiques impliquées dans le développement des maladies, radicaux libres en biologie.
Programme/plan/contenus :
Les êtres vivants ont besoin et en même temps souffrent d'avoir des’entités radicalaires oxydantes dans les tissus malades ou sains : c’est le stress oxydant. Cette production peut avoir pour but la défense de l’organisme contre les virus ou bactéries (infections), et être régulée. Mais elle peut aussi échapper à la régulation, aggraver les désordres (maladies neurodégénératives) et même être une cause principale de la maladie (rhumatismes, par exemple). Le but de cette UE est d’étudier les principaux processus chimiques impliqués dans l’inflammation et donc les réactions radicalaires impliquées. Le cours s’articule autour des points suivants : - Radicaux libres du stress oxydant et propriétés chimiques ; méthodes d’étude. - Mécanismes de production des radicaux libres in vivo - Réactions d’oxydation à un électron des protéines, de l’ADN et des lipides - Principaux mécanismes de protection contre les radicaux libres endogènes. - Différents types de mort cellulaire, conséquences - Structure des différents organes et dysfonctionnements. - Influence des conditions de vie, de la pollution, de l’alimentation…
Bibliographie :
Houée Levin, Sicard Roselli et Bergès, chimie et biochimie radicalaires, Belin |
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Compléments d'Electrochimie - Chim316 | 2.5 | 9 | 7 | 9 |
Compléments d'Electrochimie - Chim316Langue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
9
Travaux dirigés :
7
Travaux pratiques :
9
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
PEDRO ALMEIDA DE OLIVEIRA
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Connaitre les différents régimes de transport de matière; maîtriser les notions de base de la voltamétrie cyclique en régimes stationnaire et transitoire; savoir interpréter les diagramms de Tafel.
Programme/plan/contenus :
Migration: notion de mobilité ionique; conductivités spécifique, molaire et équivalente; loi de Kohlrausch; nombres de transport; méthodes de mesure des mobilités ioniques et des nombres de transport. Diffusion: mouvement des particules dans un gradient de potentiel chimique; champ de diffusion; 1ère et 2ème lois de Fick. Convection: l'électrode tournante, contribution de la diffusion et de la convection; équation de Levich. Profils de concentration réel et équivalent; couche de diffusion; Méthodes stationnaires: voltampérométrie stationnaire (microélectrodes), méthodes hydrodynamiques. Méthodes transitoires: voltamétrie cyclique, coulométrie. Théorie de Butler-Volmer; surtension et diagrammes de Tafel.
Bibliographie :
Electrochimie : des concepts aux applications », F. Miomandre, S. Sadki, P. Audebert, R. Méallet-Renault, Dunod, 2005 « De l’Oxydoréduction à l’Electrochimie », Y. Verchier, F. Lemaître, Ellipses, 2006 « Electrochimie physique et analytique », H.H. Girault, 2ème édition, Presses Polytechniques et Universitaires Romandes, 2007 Electrochimie : Principes, Méthodes, Applications, A.J. Bard, R.L. Faulkner, Masson, 1983 |
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Introduction « expérimentale » à la biophysique : le point vue du chimiste - Chim382 | 2.5 | 10 | 15 | |
Introduction « expérimentale » à la biophysique : le point vue du chimiste - Chim382Langue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
10
Travaux pratiques :
15
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
MARIE ERARD
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Etre capable d'utiliser des techniques et des concepts acquis dans une discipline (chimie, chimie-physique) pour étudier et comprendre le fonctionnement d'objets biologiques.
Programme/plan/contenus :
L’objectif est de montrer comment des méthodes physico-chimiques (électrochimie, spectroscopie) sont utilisées sur des objets biologiques pour mieux comprendre leur fonctionnement. C’est donc à la fois une illustration des applications de ces méthodes et une introduction à la biophysique à travers une sélection d’exemples et d’expériences. Introduction des notions de biologie nécessaires (protéines, ADN, éléments de biologie cellulaire) Absorption UV-Vis : Qu’elles sont les informations qu’on peut obtenir sur une macromolécule avec son spectre d’absorption. Fluorescence : - applications de la fluorescence en biologie de la macromolécule (structure, fonction) à la cellule (imagerie de fluorescence, dynamique et interaction des protéines ; physicochimie du milieu cellulaire) - capteurs, dispositifs analytiques Electrochimie : - compréhension des mécanismes de transfert d’électrons dans les molécules biologiques - capteurs électrochimiques - application en biologie cellulaire (microélectrodes, microscopie électrochimique) Travaux pratiques Manip1 : Fonctionnement d’un capteur à glucose pour le suivi du diabète Manip2 : Suivi de la production de radicaux libres et activité superoxyde dismutase Manip3&4 : Etude expérimentale et théorique de chromophores de protéines fluorescentes de la famille des GFP Manip5 : Observation des interactions protéines-protéines en cellule vivante par FRET |
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Chimie expérimentale : conception de montage | 2.5 | 25 | ||
Chimie expérimentale : conception de montageLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Travaux pratiques :
25
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Programme/plan/contenus :
Cet enseignement purement expérimental a un double objectif : familiariser les étudiants avec la conception d'expériences à même d'illustrer des concepts fondamentaux de chimie inorganique tout en les sensibilisant à l'adéquation entre public visé et manipulations réalisées. Pour cela, ils seront amenés à choisir un public cible et une notion de chimie et concevoir des expérimentations adaptées pour expliquer le concept retenu. Les publics cibles seront : des lycéens en seconde, première ou terminale ou des étudiants en L1, L2 ou L3. Les concepts proposés concerneront la chimie en solution aqueuse et la thermodynamique : notion d’acide et de base (fort/faible), complexation en solution (stœchiométrie de complexes, constantes), les phénomènes d’oxydo-réduction, de précipitation, la cinétique et enfin la détermination de volumes molaires partiels ou les systèmes binaires. En concertation avec l’enseignant, les étudiants seront amenés à choisir un public cible et une notion. Après avoir pris connaissance du matériel et des produits chimiques disponibles, les étudiants devront concevoir les expérimentations appropriées à l’objectif retenu. La phase de restitution comprendra l’élaboration d’un fascicule de quelques pages détaillant la démarche mise en œuvre ainsi qu’une à deux pages de « cours » adapté au niveau du public visé ainsi qu’une soutenance au cours de laquelle sera présentée une expérimentation.
Semestre calendaire :
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Physique nucléaire et applications - PhysA350 | 2.5 | 12 | 12 | |
Physique nucléaire et applications - PhysA350Langue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
12
Travaux dirigés :
12
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
SANDRA BOUNEAU
Objectifs pédagogiques visés :
Programme/plan/contenus :
Descriptif : Cette option vise à donner aux étudiants des bases de physique nucléaire appliquée en étudiant des exemples tels que la production d’énergie et le cycle du combustible nucléaire, la radioprotection et la dosimétrie et la médecine nucléaire. Contenu détaillé : Introduction à la physique nucléaire : structure du noyau et les modèles (goutte liquide, modèle en couches), stabilité, lois de décroissance radioactive et désexcitation, chaînes radioactives. Interaction des particules chargées et des rayonnements avec la matière : ralentissement, effet photoélectrique, effet Compton et création de paires. Applications à la radioprotection et à la médecine nucléaire. Energie nucléaire de fission : réactions des neutrons avec la matière (fission, capture, diffusion), principe de fonctionnement d’un réacteur, pilotage de la réaction en chaîne. Cycle du combustible nucléaire de la mine au stockage des déchets, chimie des procédés de retraitement et de fabrication. Nucléaire et environnement : radioactivité naturelle, contamination radioactive, décontamination et décorporation. |
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Introduction à la physique des solides - PhysA335 | 2.5 | 12 | 12 | |
Introduction à la physique des solides - PhysA335Langue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
12
Travaux dirigés :
12
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
AGNES BARTHELEMY
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Matériaux - structures- propriétés physiques (électriques, magnétiques, thermiques, optiques...)
Programme/plan/contenus :
Prendre connaissance du monde des matériaux, de leurs structures et de quelques-unes de leurs propriétés physiques et des modèles théoriques de base. Dans l'état solide, les matériaux présentent une grande diversité de propriétés physiques : électriques, magnétiques, thermiques, optiques, etc... Nous essaierons de comprendre pourquoi en introduisant quelques modèles de base pour les propriétés les plus importantes, telle que la conduction électrique dans les métaux ou dans les semiconducteurs, le magnétisme ou encore les propriétés thermiques des solides. On expliquera les idées physiques et les modèles pour les transitions de phase magnétiques et de transition supraconductrice. On discutera quelques-unes des nouvelles propriétés liées à la miniaturisation et la nanotechnologie. Dans ce cours introductif on présentera des calculs simples de manière à rester aussi quantitatif que possible, tout en mettant l’accent sur les idées physiques. Des connaissances de physique statistique et de mécanique quantique seront requises. |
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Introduction à la physique des lasers - PhysA343 | 2.5 | 12 | 12 | |
Introduction à la physique des lasers - PhysA343Langue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
12
Travaux dirigés :
12
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
SOPHIE MOUCAN-KAZAMIAS
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Applications des lasers Rayonnement thermique, loi du corps noir, notions de thermographie infrarouge et photométrie, effet de serre Interaction matière rayonnement
Programme/plan/contenus :
L’objectif de cet enseignement est d’aller plus loin que le cours de physique quantique du premier semestre et de montrer qu’il peut être utilisé pour élaborer des applications qui révolutionnent chaque jour notre vie quotidienne, telles que les technologies de l’information et de l’imagerie. Nous introduirons les notions atomiques de fonctionnement des lasers dans le cadre plus global de l’interaction lumière-matière puis nous expliquerons le fonctionnement des caméras thermiques pour finir sur une explication concrète de l’effet de serre. Ces derniers phénomènes étant directement explicables par la loi du corps noir déjà évoquée au premier semestre en physiques statistique et quantique. Cet enseignement sera réparti en trois grandes parties d’égale importance représentant environ 6 heures chacune :
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Science et lumière : épistémologie et histoire - Hist351 | 2.5 | 12 | 12 | |
Science et lumière : épistémologie et histoire - Hist351Langue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
12
Travaux dirigés :
12
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
VIRGINIE FONTENEAU
Objectifs pédagogiques visés :
Programme/plan/contenus :
Descriptif : L'objectif de cet enseignement est de mener une réflexion historique et épistémologique sur les concepts d'instrument et d'expérience, sur la compétition entre théories et l'émergence de sciences nouvelles par une approche historique de l'optique et de ses liens avec la chimie, l'astrophysique et la mécanique quantique. Contenu détaillé : Présentation générale. L'optique dans le monde arabe et la Renaissance. Théories ondulatoires et corpusculaires de la lumière. Rôle de la spectroscopie en chimie, astrophysique et mécanique quantique. Recherche bibliographique à la BU et en ligne. Travail de lecture et analyse critique de textes. Travail d'argumentation à l'oral et à l'écrit. |
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Introduction aux méthodes physiques en médecine - PhysF369 | 2.5 | 15 | 10 | |
Introduction aux méthodes physiques en médecine - PhysF369Langue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
15
Travaux dirigés :
10
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Introduction à: « Interaction des ondes et des particules avec la matière biologique », « Lasers et photothérapie », « Effets biologiques des rayonnements ultra-violets », « Bases de la Radiothérapie et de l’hadronthérapie », « Applications diagnostiques et thérapeutiques des ultrasons en médecine », « Bases de l’Imagerie médicale : méthodes et applications ».
Programme/plan/contenus :
Objectifs : La médecine fait appel à de nombreuses méthodes diagnostiques et thérapeutiques basées sur les concepts et technologies du domaine de la Physique. Ce module a pour but d’apporter une vision globale des différentes méthodes et donner une introduction à la Physique Médicale. Le cours est composé de plusieurs interventions données par des spécialistes du domaine sur les sujets suivants : « Interaction des ondes et des particules avec la matière biologique », « Lasers et photothérapie », « Effets biologiques des rayonnements ultra-violets », « Bases de la Radiothérapie et de l’hadronthérapie », « Applications diagnostiques et thérapeutiques des ultrasons en médecine », « Bases de l’Imagerie médicale : méthodes et applications ». Le cours sera complété par un projet sur un sujet choisi par les étudiants dans ce domaine. |
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Introduction à l'astrophysique - PhysF361 | 2.5 | 15 | 10 | |
Introduction à l'astrophysique - PhysF361Langue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
15
Travaux dirigés :
10
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
MATHIEU LANGER
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
- Physique fondamentale dans l'Univers (rayonnement, instabilités, échelles caractéristiques). - Illustrations de la physique quantique & statistique, électromagnétisme, gravitation en contexte astrophysique. - Liens entre observation astrophysique et théorie
Programme/plan/contenus :
Cet enseignement offre une initiation à l’astrophysique part le biais d’un enseignement fondamental et thématique : - Physique fondamentale dans l'Univers (rayonnement, instabilités, échelles caractéristiques). - Illustrations de la physique quantique & statistique, électromagnétisme, gravitation en contexte astrophysique. - Liens entre observation astrophysique et théorie ; possibilité d'observations sur une coupole d'astrophysique et sur un radiotélescope. |
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Techniques expérimentales à l'agrégation - PhysF355 | 2.5 | 25 | ||
Techniques expérimentales à l'agrégation - PhysF355Langue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Travaux pratiques :
25
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
LAURENT SIMARD
Objectifs pédagogiques visés :
Programme/plan/contenus :
Cette option expérimentale s'adresse à des étudiants de L3 qui souhaitent plus tard passer les concours de l’enseignement (CAPES, agrégation). Elle vise notamment à donner une nouvelle approche expérimentale en abordant différents thèmes (optique, électronique, électromagnétisme, ondes, mécanique) . Le but est que les étudiants acquièrent de l'autonomie pour savoir exposer des expériences sur un thème donné, en présentant à la fois des manipulations de démonstration et des mesures soignées et exploitées. |
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Physics of biological systems - PhysF383 | 2.5 | 15 | 10 | |
Physics of biological systems - PhysF383Langue d'enseignement :
Anglais
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
15
Travaux dirigés :
10
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
- Échelle planétaire : l'origine de la vie sur Terre ; réchauffement climatique. - Échelle de l‘écosystème : exemples des prédateurs-proies. - Échelle de l‘organisme : les lois d'échelles appliquées aux organismes. - Échelle cellulaire : mouvement cellulaire; cytosquelette. - Échelle moléculaire : nanomachines et moteurs moléculaires.
Programme/plan/contenus :
Les approches interdisciplinaires sont des valeurs émergentes qui définiront les contours des sciences du vivant dans les années à venir (biologie systémique, biologie synthétique, …). Ce cours a pour but de comparer comment les Physiciens et les Biologistes posent des questions scientifiques d'une manière complémentaire mais différente sur le même sujet. Plusieurs sujets seront tirés sur différents niveaux d'organisation ou d'échelles de grandeur. Contenu : - Échelle planétaire : l'origine de la vie sur Terre ; réchauffement climatique. - Échelle de l‘écosystème : exemples des prédateurs-proies. - Échelle de l‘organisme : les lois d'échelles appliquées aux organismes. - Échelle cellulaire : mouvement cellulaire; cytosquellette. - Échelle moléculaire : nanomachines et moteurs moléculaires. |
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Introduction à la géophysique - PhysM333 | 2.5 | 8.5 | 8.5 | 8 |
Introduction à la géophysique - PhysM333Langue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
8.5
Travaux dirigés :
8.5
Travaux pratiques :
8
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
ALINA TUDRYN
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Ouverture vers les Sciences de la Terre. Géodynamique - l’évolution du système terrestre La Terre dans le système solaire
Programme/plan/contenus :
Module d’ouverture vers le domaine des Sciences de la Terre. Différentes techniques géophysiques (gravimétrie, sismique, magnétisme…) permettent une meilleure caractérisation et compréhension de l’évolution de la Terre. Deux sujets seront abordés en particulier :
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Stage en établissement scolaire et didactique des sciences physiques | 2.5 | 6 | 6 | |
Stage en établissement scolaire et didactique des sciences physiquesLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
6
Travaux dirigés :
6
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Programme/plan/contenus :
Initier une réflexion sur l’apprentissage et l’enseignement de la physique et de la chimie. Fournir des outils pour analyser et élaborer des activités pour les élèves (activités expérimentales, exercices, …). Confronter les représentations des étudiants à la réalité du terrain et acquérir une première expérience d’enseignement Contenu détaillé Didactique
Stage en établissement scolaire « massé » (3 semaines) ou « filé » (1 journée par semaine sur 12 semaines) Alternance du stage, de séances de formation en didactique et de suivi de stage à l’université en groupe. Stage d'observation dans un 1er temps puis de pratique accompagnée
Semestre calendaire :
Bibliographie :
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Stage en laboratoire ou en entreprise | 2.5 | |||
Stage en laboratoire ou en entrepriseLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Programme/plan/contenus :
Stage en laboratoire ou en entreprise |