FACULTÉ SAINT-JEAN PHYSQ 130 LEC A1/EA1, LAB D1/ED1: Ondes, optique et son. AUTOMNE 2004 PLAN DE COURS Horaire: Cours magistral : lundi-mercredi-vendredi, 8h30-9h20, local 352 Laboratoire : mardi, 12h00-14h50, local 371 Professeur: Bureau : Adel: Téléphone: Télécopieur : Page web : Marc de Montigny Faculté Saint-Jean 361D [email protected] 465-8739 (FSJ), 492-5509 (Physics, U of A) 465-8760 (FSJ) 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* Laboratoires Examen partiel 1 Examen partiel 2 Examen final 10 % 15 % 15 % 15 % 45 % Rapports : 11 % Examen final : 4 % Vendredi, 15 octobre, de 8h30 à 9h20 Vendredi, 19 novembre, de 8h30 à 9h20 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 95 à 100 90 à 94 85 à 89 80 à 84 75 à 79 70 à 74 Note A+ A AB+ B B- Valeur 4.0 4.0 3.7 3.3 3.0 2.7 Limites 66 à 69 62 à 65 58 à 61 54 à 57 50 à 53 0 à 49 Note C+ C CD+ D F Valeur 2.3 2.0 1.7 1.3 1.0 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 SnellDescartes, 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