plan de cours NYC A2010 - Cégep de Sainte-Foy

Sciences de la nature
Département de Physique
No DU COURS: 203-NYC-05 SESSION: Automne 2010
TITRE DU COURS: Ondes et physique moderne
Pondération : 3-2-3
Préalable : 203-NYA-05
PROFESSEUR: Claude Shields
Courrier électronique: [e-mail]
Bureau: C 244 Tel.: Bureau [phone] poste : 6164

Physique 203-NYC Ondes et physique moderne
p. 2 V 08/16/10
I. Thématique générale du cours
 Les grandes orientations du cours
Le but du cours est d’initier l’étudiant(e) aux phénomènes optiques et ondulatoires ainsi qu’aux principaux aspects de
la physique moderne qui ont servi de tremplin à la recherche actuelle.
 L’articulation des apprentissages du cours à ceux de l’ensemble du programme
Le cours de physique 203-NYC-05 est un cours d’ondes et de physique moderne destiné aux étudiants du programme
Sciences de la nature. Il complète la formation acquise aux deux premiers cours de physique (Mécanique et Électricité)
apparaissant dans ce programme. Ce cours, ainsi que les deux autres sont des préalables universitaires pour les secteurs
des sciences pures et appliquées, du génie et des sciences de la santé.
 Les préalables
Le cours de physique 203-NYA-05 Mécanique doit avoir été suivi avant d’entreprendre l’étude du cours Ondes et
physique moderne.
II. Objectifs, habiletés, contenus et évaluation
2.1 Énoncé et éléments de compétences
 Énoncé de la compétence
Analyser différentes situations ou phénomènes physiques reliés aux ondes, à l’optique et à la physique
moderne à partir des principes fondamentaux.
 Éléments de la compétence
o Appliquer les principes de base de la physique à la description des vibrations, des ondes et de
leur propagation.
o Appliquer les lois de l’optique géométrique.
o Appliquer les caractéristiques des ondes aux phénomènes lumineux.
o Analyser quelques situations à partir des notions de la physique moderne.
o Vérifier expérimentalement quelques lois et principes reliés aux ondes, à l’optique et à
la physique moderne.

Physique 203-NYC Ondes et physique moderne
p. 3 V 08/16/10
2.2 Habiletés et contenu
Les habiletés essentielles et le contenu sont décrits dans le devis du cours dont vous pouvez consulter en ligne ou
télécharger une copie en format PDF à partir du site du département de physique.
En résumé, le contenu est divisé en quatre parties : les ondes, l’optique géométrique, l’optique physique et la
physique moderne.
A) Les ondes
Oscillations harmoniques simples, propriétés des ondes (type, propagation, réflexion, réfraction, superposition),
ondes stationnaires, interférence, cohérence, ondes sonores, ondes électromagnétiques, effet Doppler, pellicules
minces.
B) L’optique géométrique
Nature de la lumière, le spectre électromagnétique, la réflexion, la réfraction, les miroirs plans et
sphériques, les dioptres, les lentilles, l’œil, les instruments d’optique.
C) L’optique physique
Interférence, expérience de Young, diffraction de Fraunhofer et réseaux
D) La physique moderne
Le corps noir, modèles atomiques, effet photoélectrique, spectre de raies. Un des deux thèmes suivants
: principe de la relativité restreinte ou la radioactivité.
2.3 Méthodes pédagogiques
La pondération du cours est de 3-2-3, soit trois heures de théories et deux heures de travaux pratiques par semaines.
Pour assurer une atteinte raisonnable des compétences, l’élève doit fournir un minimum de trois heures par semaine
de travail personnel.
La partie théorique du cours consistera principalement en exposés théoriques sous forme de diaporamas
(présentations PowerPoint) que viendront compléter la résolution de problèmes choisis de même qu'un certain nombre de
démonstrations en classe.
Les expériences de la partie pratique se feront en équipe de deux. L’étudiant sera soumis à des évaluations formatives
et sommatives sous forme de rapports de laboratoire en équipe. La rédaction des rapports sera réalisée sur support
informatique à l’aide de logiciels (tableur, traitement de texte, illustration et éditeur d’équations).
Les explications qui seront données au cours visent à dégager les points importants ou difficiles des chapitres. Pour
que vous profitiez au maximum des explications et des exercices d’application qui vous seront proposés, il est important
de lire avant le cours le chapitre qui sera étudié tel que prévu au calendrier.
Vous trouverez, à travers les différentes sections des chapitres, des exemples qui sont des problèmes présentant une
solution détaillée. Leur étude devrait vous aider en vous donnant des indications méthodologiques sur la façon d’aborder
certains exercices ou problèmes du même type. Certaines questions, apparaissant à la fin de chaque chapitre, ont
également été sélectionnées et devraient vous permettre de vérifier rapidement la compréhension que vous avez de la
matière. Tirez profit de la façon dont le volume est présenté.
Le guide de travail qui vous est fourni contient les sections qui seront étudiées ainsi que les exemples qui vous seront
utiles à l’étude du chapitre. Vous y retrouverez les exercices, les questions et les problèmes sélectionnés.
Des applications numériques accompagnent toujours l’exposé théorique, vous aurez donc besoin de votre calculatrice
en classe.

Physique 203-NYC Ondes et physique moderne
p. 4 V 08/16/10
2.4 Activités d’évaluation
A. Évaluation formative
Le guide de travail qui est fourni permet à l’élève de s’auto-évaluer en vérifiant l’atteinte des objectifs
décrits.
B. Évaluation sommative
Examens (80%)
Il y aura trois examens partiels de 110 minutes chacun. Ces examens comptent
chacun pour 80 % de la note finale. Les dates des examens sont données dans le
calendrier. Ces examens portent sur :
• La compréhension des lois et principes de la physique optique, ondulatoire et
moderne ;
• La capacité de reprendre l’une ou l’autre des démonstrations présentées en
classe ;
• La compréhension des notions présentées au laboratoire.
Travaux pratiques (20%)
L’ensemble des laboratoires compte pour 20 % de la note finale. Selon l’expérience
réalisée, un rapport plus détaillé ou un compte-rendu devra être remis par l’équipe.
C. Les résultats
Les résultats accumulés sont disponibles sur Omnivox.
III. Médiagraphie, règles institutionnelles et règles départementales
3.1 Médiagraphie
Matériels requis
1. BENSON, Harris, Physique III, Optique et physique moderne, Saint-Laurent, Éditions du
renouveau pédagogique, 4e édition 2009, 520p.
2. Les textes de laboratoires sont disponibles sur le site du cours.
Autres ressources
SERWAY, Raymond A., Physique III, Optique et physique moderne, Laval, Éditions études
vivantes, 4e édition, 1997.
BOISCLAIR, Gilles et PAGÉ, Jocelyne, Guide des Sciences Expérimentales, Montréal, Éditions du
renouveau pédagogique, 3e édition 2004, 228 p.
GIANCOLI, Douglas C., Ondes, optique et physique moderne, Centre éducatif et culturel, 1993.
HALLIDAY, D. et RESNICK, R., Ondes, optique et physique moderne, Montréal, Les éditions
de la Chenelière inc./ McGraw-Hill, 2004.

Physique 203-NYC Ondes et physique moderne
p. 5 V 08/16/10
3.2 Référence à la politique d’évaluations des apprentissages
La politique institutionnelle d’évaluation des apprentissages prévoit des normes et des règles qui sont
précisées par les modalités départementales. Quelques articles de la PEA sont donnés ci-dessous.
 Évaluation du français
Dans toutes les évaluations sommatives, chaque erreur de langue est pénalisée à raison de 0,5 % de
la pondération de l’évaluation en cause jusqu’à concurrence de 10% de la note, selon le nombre
d’erreurs. Lorsque le contexte de réalisation permet à l’étudiant le recours aux outils de référence
linguistique, la pénalité pour les erreurs de langue est de 20 % au maximum conformément à
l’article 6.1.9 de la P.E.A.
 Présentation des travaux
Les étudiants doivent présenter leurs travaux écrits en conformité avec les normes de présentation adoptées
par le Cégep et les règles départementales qui viennent les préciser et les compléter.
 Présence aux cours
La présence aux cours, aux séances de laboratoire, aux stages ou autres activités d’apprentissage ainsi
qu’aux activités d’évaluation est une condition essentielle de la réussite. L’étudiant qui s’absente au-delà
d’une proportion d’heures de 15 % d’un cours est passible d’un échec. Lors de l’analyse de la situation, le
professeur peut tenir compte de circonstance particulière pour prendre sa décision.
 Remise des travaux
Les rapports et les travaux exigés de l’étudiant doivent être remis au professeur à la date et au lieu indiqués.
Une journée ouvrable de retard est tolérée entraînant une pénalité de 5 % de la note. Au-delà de ce délai, le
travail est refusé et la note « 0 » est attribuée.
 Remise des travaux corrigés
Un délai maximum de trois (3) semaines est prévu pour la remise des travaux et examens corrigés.
 Procédure de révision de notes
Tout étudiant a le droit de demander une révision de notes. Il est responsable de fournir tous les documents
pertinents qui lui ont été remis.
1. Révision de note en cours de session
L’étudiant désireux d’obtenir une révision de sa note à une activité d’évaluation sommative en cours
de session en fait la demande directement au professeur concerné dans la semaine qui suit la
réception de sa note. Il appartient au professeur de maintenir ou de modifier la note et ce dernier
communique sa décision à l'étudiant au plus tard une semaine après la date de la demande.
2. Révision de la note finale
L’étudiant désireux d’obtenir la révision de la note finale à un cours s’adresse d’abord au professeur
concerné. À défaut de pouvoir, le faire ou s’il s’estime toujours lésé après l’avoir fait, l’étudiant doit,
au plus tard à la date limite fixée au calendrier pour une telle demande, déposer à la Direction des
études une demande de révision de note. Au plus tard une semaine après la réception de la demande
par le coordonnateur du département, le comité de révision de note transmet sa décision à la
Direction des études qui en saisit l’étudiant par écrit. Pour être admissible, la demande de l’étudiant
doit préciser les activités d’évaluation visées par cette demande, être accompagnée de tous les
documents nécessaires (évaluations remises à l’étudiant et autres pièces justificatives) et d’une lettre
de justification pertinente.