*IMPORTANT : Certains de ces renseignements peuvent varier selon les cheminements ou concentrations. Consultez les sections Structure du programme et Admission et exigences pour connaitre les spécificités d’admission par cheminements, trimestres d’admission, régimes ou lieux offerts.
Permettre à l'étudiante ou à l'étudiant :
Les sections Présentation, Structure du programme et Admission et exigences constituent la version officielle de ce programme. La dernière mise à jour a été faite le 6 juin 2019. L’Université se réserve le droit de modifier ses programmes sans préavis.
Ouvert aux étudiants internationaux avec possibilité de stage(s) rémunéré(s)
Ouvert aux étudiants internationaux en régime régulier
Ouvert aux étudiants internationaux en échange
Possibilité de bourse d'admission
Possibilité de stage ou de cours à l’étranger
* Peuvent varier pour certains cheminements ou concentrations.
819 821-8000, poste 62704 (téléphone)
819 821-8046 (télécopieur)
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Normalement, selon le trimestre où l'étudiante ou l'étudiant s'inscrit en première session, l'agencement des sessions d'études (S) et des stages de travail (T) est le suivant :
1re année | 2e année | 3e année | 4e année | 5e année | |||||||||
AUT | HIV | ÉTÉ | AUT | HIV | ÉTÉ | AUT | HIV | ÉTÉ | AUT | HIV | ÉTÉ | AUT | |
Régulier | S-1 | S-2 | – | S-3 | – | S-4 | S-6 | S-5 | – | – | – | – | – |
Coopératif | S-1 | S-2 | – | S-3 | T-1 | S-4 | T-2 | S-5 | T-3 | S-6 | – | – | – |
Régulier | – | S-1* | – | S-2 | S-3 | – | S-4 | – | S-5 | S-6 | S-7 | – | – |
Coopératif | – | S-1* | – | S-2 | S-3 | – | S-4 | T-1 | S-5 | T-2 | S-6 | T-3 | S-7 |
* L'inscription en 1re session au trimestre d'hiver implique que l'étudiante ou l'étudiant devra normalement faire sept sessions d'études plutôt que six pour compléter le baccalauréat.
IFT211
Programmation scientifique en Python
- 1 crédit(s)
|
MAT193
Algèbre linéaire
- 3 crédit(s)
|
MAT298
Calcul vectoriel
- 3 crédit(s)
|
PHQ114
Mécanique I
- 3 crédit(s)
|
PHQ134
Relativité et physique moderne
- 3 crédit(s)
|
PHQ201
Physique mathématique
- 3 crédit(s)
|
PHQ202
Introduction au calcul scientifique
- 2 crédit(s)
|
PHQ214
Phénomènes ondulatoires
- 3 crédit(s)
|
PHQ224
Électricité et magnétisme
- 3 crédit(s)
|
PHQ260
Travaux pratiques I
- 3 crédit(s)
|
PHQ324
Optique
- 3 crédit(s)
|
PHQ334
Mécanique quantique I
- 3 crédit(s)
|
PHQ344
Physique statistique I
- 3 crédit(s)
|
PHQ360
Travaux pratiques II
- 3 crédit(s)
|
PHQ414
Mécanique II
- 3 crédit(s)
|
PHQ434
Mécanique quantique II
- 3 crédit(s)
|
PHQ444
Physique statistique II
- 3 crédit(s)
|
PHQ460
Travaux pratiques III
- 3 crédit(s)
|
PHQ524
Électromagnétisme avancé
- 3 crédit(s)
|
SCI100
Histoire des sciences naturelles et des mathématiques
- 3 crédit(s)
|
PHQ560
Travaux pratiques avancés I
- 3 crédit(s)
|
PHQ660
Travaux pratiques avancés II
- 3 crédit(s)
|
GMQ330
Géopositionnement
- 3 crédit(s)
|
PHQ574
Astrophysique
- 3 crédit(s)
|
PHQ578
Mécanique des fluides
- 3 crédit(s)
|
PHQ615
Relativité générale
- 3 crédit(s)
|
PHQ556
Physique de l'électronique classique et quantique
- 3 crédit(s)
|
PHQ634
Mécanique quantique III
- 3 crédit(s)
|
PHQ637
Information et calcul quantiques
- 3 crédit(s)
|
PHQ638
Physique subatomique
- 3 crédit(s)
|
IFT339
Structures de données
- 3 crédit(s)
|
MAT603
Géométrie différentielle
- 3 crédit(s)
|
PHQ404
Méthodes numériques et simulations
- 3 crédit(s)
|
PHQ505
Méthodes de physique théorique
- 3 crédit(s)
|
STT289
Probabilités
- 3 crédit(s)
|
GEI718
Techniques de fabrication en salles blanches
- 2 crédit(s)
|
GEI719
Microfabrication de biocapteurs
- 1 crédit(s)
|
GEI769
Physique des composants microélectroniques
- 3 crédit(s)
|
PHQ575
Optique moderne
- 3 crédit(s)
|
PHQ585
Physique du solide
- 3 crédit(s)
|
PHY710
Techniques de caractérisation des matériaux II
- 3 crédit(s)
|
RBL737
Physique médicale
- 3 crédit(s)
|
RBL738
Imagerie médicale
- 3 crédit(s)
|
PHQ560
Travaux pratiques avancés I
- 3 crédit(s)
|
PHQ660
Travaux pratiques avancés II
- 3 crédit(s)
|
PHQ662
Initiation à la recherche
- 3 crédit(s)
|
PHQ667
Projet de vulgarisation scientifique
- 3 crédit(s)
|
Cette activité est facultative et ne fait pas partie des crédits du programme.
SCI199
Méthodologie des sciences
- 2 crédit(s)
|
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Sherbrooke : admission aux trimestres d’automne et d’hiver
Condition générale d'admission aux programmes de 1er cycle de l'Université (cf. Règlement des études)
Être titulaire d’un DEC en sciences de la nature
ou
Être titulaire d’un DEC en sciences informatiques et mathématiques
ou
Être titulaire du DEC intégré en sciences, lettres et arts (DI)
ou
Avoir complété les cours suivants ou leur équivalent : Biologie NYA, Chimie NYA et NYB, Mathématiques NYA, NYB et NYC, Physique NYA, NYB et NYC;
ou
Avoir atteint les objectifs et les standards suivants : 00UK, 00UL, 00UM, 00UN, 00UP, 00UQ, 00UR, 00US, 00UT.
ou
Être titulaire d’un DEC en formation technique ou l’équivalent et :
Avoir complété les cours de niveau collégial suivants ou leur équivalent : Mathématiques NYA, NYB et NYC, Physique NYA, NYB et NYC.
ou
Avoir atteint les objectifs et les standards suivants : 00UN, 00UP, 00UQ, 00UR, 00US et 00UT.
Un arrimage DEC-bac est offert aux détentrices et détenteurs d’un DEC en technologie physique, désirant s’inscrire au programme en régime coopératif à temps complet. Les conditions de reconnaissance d’équivalence dans le cadre de cet arrimage sont disponibles à l’adresse suivante :
Régime régulier à temps complet ou à temps partiel et régime coopératif à temps complet
À défaut d’avoir réussi le test de français écrit (TFÉ) approuvé par le ministère responsable de l’enseignement supérieur ou un test équivalent et de même nature, reconnu par l’Université, l’étudiante ou l’étudiant devra démontrer sa connaissance et sa maîtrise de la langue française par un test qui doit être passé dès le premier trimestre de formation. La réussite de ce test devient obligatoire au début de la deuxième année. Le défaut de répondre à cette exigence entraîne l'obligation pour chaque étudiante ou étudiant de rencontrer la directrice ou le directeur du programme concerné afin d'établir des stratégies d'études visant la réussite de cet examen avant la fin de la deuxième année.
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La physique étudie les lois fondamentales de l’univers, des plus infimes particules à l’immensité des galaxies. Le bac de l’UdeS compte parmi les plus rigoureux du Québec et vous préparera solidement à cette exploration. Vous apprécierez la qualité exceptionnelle du programme et du corps professoral, combinée aux stages et aux infrastructures de pointe, qui en font une solide formation, grandement appréciée des diplômées et diplômés sur le marché du travail. Vous serez en mesure de maîtriser les fondements de la physique, puis de vous spécialiser dans le domaine qui vous passionne.
Appliquez vos connaissances en physique lors des stagesLes 3 stages rémunérés, offerts dans le cadre du régime coopératif, s’effectuent au sein d’un laboratoire, qu’il soit universitaire, gouvernemental ou en entreprise. Ils vous permettront de vous initier au milieu du travail et de la recherche et d’explorer les différentes spécialisations. Vous aurez également la possibilité d’effectuer des stages à l’étranger.
Apprenez par expérienceLes expériences en laboratoire à Sherbrooke sont uniques! Elles permettent notamment d’effectuer des expériences de pointe et de vérifier des phénomènes surprenants tels l’effet Hall quantique et les inégalités de Bell qui ont déconcerté Einstein lui-même…
Certaines professions peuvent exiger un diplôme de 2e ou de 3e cycles :
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Baccalauréat en génie électrique
Microprogramme de 2e cycle en nanotechnologies et micro-nanosystèmes (MN2)
Analyser des dispositifs microfabriqués à partir d'exemples provenant de la littérature scientifique et de la compréhension des principes de fabrication avancée pour composants micro-optoélectroniques et des principes physicochimiques sous-jacents aux techniques de fabrication en salles blanches.
Revue de différentes techniques de fabrication typiquement mises en œuvre dans un environnement de salles blanches pour la fabrication de composants microélectroniques et optoélectroniques : techniques de photolithographie, de nanolithographie par faisceau d'électrons, de dépôt de couches minces et de gravure. Particularités associées à la fabrication de composants microélectroniques à très haute intégration.
Une portion de cette activité pédagogique est consacrée à la réalisation du projet de conception de session prévu au programme.
GEI719
Baccalauréat en génie électrique
Microprogramme de 2e cycle en nanotechnologies et micro-nanosystèmes (MN2)
Analyser les techniques de microfabrication mises en œuvre pour la miniaturisation de biocapteurs en se basant sur des exemples provenant de la littérature scientifique et sur la compréhension des principes de transduction de signaux biophysiques.
Techniques de microfabrication pour la réalisation de biocapteurs. Principes pour la détection de paramètres physiques tels que la température, l'humidité, la pression. Principe de fonctionnement d'un microcalorimètre. Dispositifs intégrés de type system on a chip.
Une portion de cette activité pédagogique est consacrée à la réalisation du projet de conception de session prévu au programme.
GEI718
Baccalauréat en génie électrique
Microprogramme de 2e cycle en nanotechnologies et micro-nanosystèmes (MN2)
Analyser des dispositifs micro-optoélectroniques pour comprendre et déterminer leurs caractéristiques d'opération; élaborer la configuration d'un dispositif micro-optoélectronique relativement aux matériaux semi-conducteurs et aux composants de base pour rencontrer des spécifications d'opération données.
Propriétés des semi-conducteurs. Jonctions p-n, métal semi-conducteur et semi-conducteur isolant. Structure de bande et effet des potentiels. Processus de claquage et d'avalanche. Composants microélectroniques : transistors, diodes, photodiodes, diodes Schottky et à effet tunnel. Techniques avancées de simulation par éléments finis.
Une portion de cette activité pédagogique est consacrée à la réalisation du projet de conception de session prévu au programme.
Acquérir les notions de base de sciences géodésiques et de topométrie générale; comprendre les mesures planimétriques et altimétriques; s’initier à l’estimation des erreurs de mesure; connaître et savoir modifier les systèmes de projection cartographique; comprendre le fonctionnement des systèmes mondiaux de navigation et de positionnement par satellite (GNSS); réaliser des mesures topométriques et des mesures de positionnement par GNSS; faire preuve d'un esprit critique et d'une capacité de travail autonome.
Géodésie et mesure de la Terre. Composantes des sciences géodésiques. Techniques et méthodes de la planimétrie et de l’altimétrie. Formes de la Terre et projections cartographiques. Introduction aux systèmes mondiaux de navigation et de positionnement par satellite (GNSS). Composantes des GNSS. Principes mathématiques des observations GNSS. Modes de positionnement. Traitement des données GNSS. Autres techniques de mesure du relief. Sources d’erreurs et degré de précision. Projets pratiques de planimétrie et d’altimétrie. Projet pratique de positionnement GNSS.
Pouvoir développer des programmes de bonne qualité à l'aide du langage de programmation Python.
Introduction aux ordinateurs. La syntaxe générale et les types de bases de Python. Les structures de contrôle : séquence, sélection, itération, récursivité. Concept de fonctions et d'abstraction procédurale. Concept de base de l'abstraction de données. Les entrées/sorties. Utilisation de bibliothèques pour la programmation scientifique.
Baccalauréat en informatique de gestion
Formaliser les structures de données (piles, listes, arborescences, etc.) ; comparer et choisir les meilleures mises en œuvre des structures en fonction du problème à traiter ; mettre en pratique les notions de module et de type abstrait.
Axiomatisation des structures de données classiques (piles, listes, ensembles, arborescences). Mise en évidence des structures de données sous-jacentes à un problème. Introduction à la théorie de la complexité. Étude comparative d'algorithmes (ordre de complexité et d'espace). Choix de mises en œuvre et de représentations de structures. Listes généralisées et applications. Arborescences équilibrées (AVL, 2-3, B, etc.). Adressage dispersé (hashing).
IFT159
(IFT338)
ou
(MAT2384)
Maîtriser les concepts et techniques de l'algèbre linéaire. Être capable d'appliquer ces concepts et techniques à l'analyse de problèmes linéaires de la physique.
Vecteurs, indépendance linéaire, bases; géométrie analytique; produits scalaire et vectoriel; nombres complexes. Espaces vectoriels, matrices et opérateurs linéaires, systèmes d'équations linéaires, déterminants, espace dual, formes quadratiques et hermitiques, orthonormalisation. Opérateurs hermitiques, orthogonaux, unitaires. Valeurs propres et vecteurs propres. Diagonalisation d'une matrice, d'une forme quadratique; fonctions de matrices.
MAT182
Baccalauréat en enseignement au secondaire
Maîtriser les techniques du calcul différentiel et intégral appliquées aux fonctions scalaires et vectorielles de plusieurs variables. Interpréter et visualiser ces méthodes dans le contexte de la physique.
Intégrales curvilignes, intégrales multiples, intégrales de surface. Changements de variables, jacobien. Divergence et rotationnel, théorèmes de Gauss et de Stokes, champ conservatif, différentiation en chaîne, laplacien. Multiplicateurs de Lagrange. Série de Taylor à plusieurs variables, extrémums, cols.
MAT228
Maîtriser les concepts reliés à la géométrie des courbes et des surfaces en vue des applications dans des domaines connexes.
Courbes : longueur d'arc, courbure, torsion, équation intrinsèque et théorème fondamental. Surfaces : orientation et métrique, courbures gaussienne et moyenne, formes fondamentales, surfaces réglées, développables et de révolution, géométrie intrinsèque. Surfaces minimales. Variétés différentiables, cartes et atlas. Variétés riemanniennes. Géodésiques.
(MAT453 ou MAT291 ou MAT455)
Se familiariser avec les lois et les grands principes gérant les phénomènes physiques simples de la mécanique classique; s'initier à leur formulation mathématique.
Mécanique newtonienne. Projectiles et particules chargées. Quantité de mouvement et moment cinétique. Énergies cinétique et potentielle, travail, puissance. Conservation de l'énergie, de la quantité de mouvement et du moment cinétique. Calcul des variations. Équations de Lagrange. Problème à deux corps en interaction centrale. Mécanique dans les référentiels non inertiels. Mouvement de rotation des corps rigides.
Se familiariser avec la théorie de la relativité restreinte ainsi qu'avec les phénomènes physiques ayant suscité la révolution quantique.
Théorie de la relativité restreinte. Bases expérimentales de la physique quantique. Structure de l'atome. Propriétés du noyau atomique. Propriétés ondulatoires de la matière. Interprétation probabiliste de Born. Principe d'indétermination d'Heisenberg. Équation de Schrödinger. Introduction à la physique des particules élémentaires.
Comprendre et savoir appliquer plusieurs méthodes mathématiques à la physique théorique.
Nombres complexes. Séries et transformées de Fourier. Équations différentielles ordinaires. Systèmes d'équations différentielles linéaires à coefficients constants. Introduction aux probabilités et statistiques. Applications à la physique.
Résoudre des problèmes numériques de la physique à l'aide d'un langage de haut niveau.
Utilisation des modules scientifiques de Python pour la réalisation de graphiques, le traitement de données, la solution d'équations différentielles, le calcul symbolique. Application à la mécanique et à l'électromagnétisme. Introduction au langage C++.
IFT211
S'initier à la nature ondulatoire de plusieurs phénomènes physiques. Comprendre les aspects universels du mouvement vibratoire dans différents domaines de la physique tels que la mécanique, l'électricité et l'électromagnétisme.
Solutions transitoire et stationnaire de l’oscillateur harmonique libre, amorti ou forcé. Modes propres des systèmes à un ou plusieurs degrés de liberté. Séries et intégrales de Fourier. Ondes stationnaires et ondes progressives, relation de dispersion, paquet d’ondes, vitesse de phase et vitesse de groupe. Réflexion, transmission et réfraction des ondes. Notion d’impédance caractéristique. Applications à des systèmes mécaniques, acoustiques, électriques et électromagnétiques.
Maîtriser les notions de base associées aux phénomènes électromagnétiques et comprendre les lois locales formulées avec les opérateurs mathématiques.
Rappels : outils mathématiques pour l’électromagnétisme. Lois de l’électrostatique dans le vide, dans les conducteurs et dans les diélectriques. Techniques de résolution de problèmes électrostatiques. Lois du magnétisme dans le vide et dans la matière. Induction magnétique et électrodynamique. Équations de Maxwell.
S'initier à l'instrumentation scientifique utilisée pour des mesures physiques; rendre compte par écrit, de manière succincte, des résultats d'une expérience.
Instrumentation : oscilloscope, multimètre, bloc d'alimentation, amplificateur synchrone, intégrateur à porte et ordinateur. Circuits cc et ca : loi d'Ohm, diviseur de potentiel, théorème de Thévenin, lois de Kirchoff, pont d'impédances, solutions transitoire et stationnaire de circuits RLC, résonance, constante de temps, diodes. Phénomènes physiques : transition de phase magnétique, détection d'un signal optique, propagation ultrasonore, loi d'induction de Faraday.
Approfondir l'optique géométrique à partir du principe de Fermat ainsi que des équations de Maxwell décrivant la propagation des ondes dans les milieux diélectriques. S’initier à l'optique ondulatoire par l'étude des phénomènes de polarisation, d'interférence et de diffraction.
Ondes électromagnétiques dans le vide et dans les diélectriques. Réflexion et réfraction : équations de Fresnel. Optique géométrique : principe de Fermat, systèmes optiques, formulation matricielle, instrumentation optique. Interférence et diffraction (Fraunhofer, Fresnel). Aberrations chromatiques et géométriques. Polarisation.
Savoir résoudre l’équation de Schrödinger pour des potentiels simples à une dimension. Maîtriser le formalisme mathématique ainsi que l’application des postulats de la mécanique quantique.
Résolution de l’équation de Schrödinger pour des potentiels simples : marche et barrière de potentiel, oscillateur harmonique (méthode polynomiale). Formalisme mathématique de Dirac de la mécanique quantique. Postulats de la mécanique quantique. Applications des postulats à des cas simples : systèmes à deux niveaux, spin 1/2. Produit tensoriel d’espaces d’états. Interprétations de la mécanique quantique.
(MAT193)
et
(PHQ134)
et
(PHQ210 ou PHQ214)
Maîtriser les notions fondamentales de probabilités et de statistique. Apprendre et appliquer les notions de base de physique statistique et de thermodynamique.
Notions de probabilités. Ensembles statistiques, états microscopiques et macroscopiques. Entropie, température et lois de la thermodynamique. Machines thermiques. Potentiels thermodynamiques et relations de Maxwell. Ensemble canonique et applications : énergie libre, fonction de partition, gaz parfait, théorème d’équipartition, paramagnétisme, chaleur spécifique des solides.
MAT298
Acquérir les habiletés nécessaires à l'étude en laboratoire de systèmes physiques et à l'analyse de résultats expérimentaux.
Expériences touchant les grands domaines de la physique tels que la physique nucléaire, la physique des solides, l'optique, la physique atomique, la physique des gaz et la physique des ondes. Mise en évidence de phénomènes fondamentaux tels que les effets quantiques de dualité, de spin et de niveaux d'énergie. Apprentissage des techniques de détection synchrone, le vide, les basses températures et la détection de particules à haute énergie. Le contenu de PHQ 360 est partagé avec PHQ 460.
PHQ260
Maîtriser diverses méthodes numériques et techniques de simulation afin de solutionner des problèmes réalistes qui ne peuvent être résolus par des méthodes analytiques. Résoudre des problèmes concrets en faisant appel à plusieurs notions de physique acquises dans d'autres activités.
Rappels de programmation. Méthodes numériques pour l’algèbre linéaire. Équations différentielles ordinaires, dynamique moléculaire. Représentations numériques des fonctions : éléments finis, polynômes orthogonaux, transformées de Fourier rapides. Problèmes aux limites, méthodes spectrales. Équations aux dérivées partielles dépendant du temps. Méthodes stochastiques, algorithme de Métropolis. Dynamique des fluides. Méthodes d’optimisation.
(IFT211)
et
(PHQ202)
Se familiariser avec les formulations lagrangienne et hamiltonienne de la mécanique classique; appliquer ces formalismes à la solution de problèmes simples et concrets.
Mécanique de Lagrange : coordonnées généralisées, principe variationnel, équations de Lagrange, applications. Mécanique de Hamilton. Problèmes à deux corps et théorie des collisions. Mécanique des corps rigides. Formulation lagrangienne de la mécanique relativiste. Introduction aux systèmes chaotiques.
(MAT298)
et
(PHQ110 ou PHQ114)
Savoir appliquer le formalisme mathématique de la mécanique quantique à l’étude de systèmes physiques simples possédant des solutions analytiques. S’initier aux méthodes perturbatives en mécanique quantique.
Résolution de l’équation de Schrödinger pour l’oscillateur harmonique en une dimension (à partir des opérateurs d’échelle). Théorie du moment cinétique en mécanique quantique. Résolution de l’équation de Schrödinger pour l’atome d’hydrogène. Théorie des perturbations stationnaires.
(PHQ330)
ou
(PHQ334)
Approfondir la physique statistique; maîtriser les fondements et applications de base des distributions de Bose-Einstein et de Fermi-Dirac ainsi que les concepts reliés aux changements de phase et au transport.
Équilibre thermodynamique. Ensembles statistiques. Statistiques de Maxwell-Boltzmann, Bose-Einstein et Fermi-Dirac. Gaz parfaits classiques et quantiques (fermions, photons, phonons). Gaz réels classiques. Théorie du magnétisme : modèles d’Ising et d’Heisenberg, approximation du champ moyen. Introduction à la physique statistique hors d’équilibre. Équation de Boltzmann.
(PHQ340 ou PHQ344)
Acquérir les habiletés nécessaires à l'étude en laboratoire de systèmes physiques et à l'analyse de résultats expérimentaux.
Expériences touchant les grands domaines de la physique tels que la physique nucléaire, la physique des solides, l'optique, la physique atomique, la physique des gaz et la physique des ondes. Mise en évidence de phénomènes fondamentaux, tels que les effets quantiques de dualité, de spin et de niveaux d'énergie. Apprentissage des techniques de détection synchrone, le vide, les basses températures et la détection de particules à haute énergie. Le contenu de PHQ 460 est partagé avec PHQ 360.
PHQ260
Comprendre et savoir appliquer certaines méthodes mathématiques de la physique théorique.
Fonctions d'une variable complexe: calcul des résidus; évaluations d'intégrales; prolongement analytique; fonctions gamma et bêta d'Euler. Équations différentielles linéaires du deuxième ordre; fonctions hypergéométriques confluentes; fonctions de Bessel; fonctions de Legendre. Application à la solution d'équations différentielles d'intérêt physique.
(MAT298)
et
(MAT193)
et
(PHQ201)
Savoir appliquer les équations de Maxwell pour dériver les lois de propagation des ondes électromagnétiques dans différents milieux et pour expliquer le rayonnement électromagnétique produit par des particules chargées en mouvement et des antennes.
Revue des équations de Maxwell. Lois de conservation. Propagation des ondes dans les métaux, les guides d’ondes et les cavités. Potentiels retardés. Champs électrique et magnétique des charges en mouvement. Rayonnement dipolaire électrique et magnétique. Rayonnement par des charges ponctuelles et des antennes. Formulation covariante de l’électromagnétisme.
(MAT298)
et
(PHQ201)
et
(PHQ220 ou PHQ224)
MAT297
Comprendre le fonctionnement et quelques applications des dispositifs électroniques tant classiques que quantiques, depuis les dispositifs utilisés dans les applications courantes jusqu'à ceux encore au stade de la recherche fondamentale.
Dispositifs classiques à base de semiconducteurs (diodes, transistors, etc.). Nanodispositifs à quelques électrons. Dispositifs basés sur les effets physiques suivants : effet tunnel, effet Josephson, confinement quantique, magnétisme orbital et de spin, cohérence de phase électronique.
(PHQ260)
et
(PHQ330 ou PHQ334)
et
(PHQ440 ou PHQ444)
Se familiariser avec des techniques courantes en recherche et développement. Développer les aptitudes nécessaires pour critiquer des résultats expérimentaux dans un rapport de laboratoire détaillé.
Expériences typiquement rencontrées dans le domaine de la recherche et du développement telles que spectroscopies Fourier et Mössbauer, effet Hall classique et quantique, résonance paramagnétique électronique et conductivité hyperfréquence, photoluminescence dans les puits quantiques, Shockley-Haynes et photoporteurs, diffraction des rayons X, photolithographie. Le contenu de PHQ 560 est partagé avec PHQ 660.
Intégrer les connaissances des lois de la physique dans l'analyse de problèmes concrets et contemporains d'astrophysique.
Astronomie de position. Méthodes observationnelles. Équilibre thermodynamique local. Lois du rayonnement. Théorie élémentaire de la structure stellaire. Transport de l’énergie dans les étoiles. Transfert du rayonnement. Modèles polytropiques. Évolution stellaire. Le système solaire. Le milieu interstellaire. Les galaxies et la structure de l'Univers.
(PHQ110 ou PHQ114)
et
(PHQ220 ou PHQ224)
Se familiariser avec des applications modernes en optique (laser, optique non linéaire, optique de Fourier).
Notions de cohérences spatiale et temporelle, optique de Fourier, holographie, applications aux techniques de lithographie submicronique, caractéristiques du rayonnement laser, pompages optique et électrique, laser à semi-conducteur, laser à impulsions courtes, origines des non-linéarités optiques, tenseur de susceptibilité, biréfringences naturelle et induite électriquement (effet Kerr et effet Pockels), phénomènes d'auto-action de la lumière (effet photoréfractif et auto-focalisation lumineuse), processus paramétriques, applications aux modulateurs optiques.
(PHQ120 ou PHQ324)
Analyser des problèmes de mécanique des fluides par différentes méthodes : analyse dimensionnelle, solution d'équations aux dérivées partielles, méthodes numériques. Connaître différents aspects de la physique des phénomènes non linéaires et chaotiques.
Descriptions cinétique et fluide. Équations de la mécanique des fluides. Évolution non linéaire des perturbations. Ondes de choc. Couche limite. Instabilités. Turbulence. Équation de Boltzmann et dérivation des équations de la mécanique des fluides.
MAT298
Intégrer les grands concepts de l'électromagnétisme, de la mécanique quantique et de la physique statistique en vue d'une description des structures cristallines et électroniques des solides macroscopiques.
Réseaux périodiques. Loi de Bragg, réseau réciproque. Liaisons cristallines, solides quantiques. Phonons optiques et acoustiques, thermostatique des phonons, processus umklapp. Électrons sans interactions, transport, effet Hall. Bandes d'énergie, approche de liaisons fortes. Semi-conducteurs, masse effective, trous et électrons. Surfaces de Fermi et effet de Haas-van-Alphen. Plasmons, polaritons, supraconductivité.
(PHQ430 ou PHQ434)
et
(PHQ440 ou PHQ444)
Connaître l'espace-temps physique courbé et la théorie de la gravitation d'Einstein; apprendre le langage mathématique nécessaire à la description adéquate de l'espace-temps et à la compréhension des phénomènes gravitationnels.
Rappel des notions de relativité restreinte; le champ électromagnétique dans l'espace-temps; calcul tensoriel; le tenseur énergie-impulsion; repère accéléré dans l'espace-temps. Introduction à la géométrie différentielle; déviation géodésique et courbure de l'espace-temps; tenseurs de Riemann et d'Einstein; principe d'équivalence; génération de la courbure par l'énergie-masse; les équations d'Einstein; correspondance avec la théorie newtonienne. Applications : métriques d'espace-temps sphérique et statique; avance du périhélie, pulsars, trous noirs; évolution de l'Univers.
PHQ134
Maîtriser l’application du formalisme mathématique et des postulats de la mécanique quantique à l’étude de systèmes complexes. S'initier aux méthodes approximatives de calcul en mécanique quantique.
Équation de Dirac. Propriétés du spin électronique. Composition de moments cinétiques. Méthodes approximatives en mécanique quantique : hamiltonien de structure fine et hyperfine de l’atome d’hydrogène. Théorie des perturbations dépendantes du temps. Description des systèmes de particules identiques : postulat de symétrisation, bosons et fermions. Théorie quantique de la diffusion par un potentiel.
(PHQ430 ou PHQ434)
Comprendre les principaux avantages offerts par le contrôle cohérent de systèmes quantiques à des fins de communication et de calcul, ainsi que les défis techniques associés. Se familiariser avec le formalisme et les outils de l'informatique quantique et avec les quelques dispositifs de stockage et de traitement de l'information quantique.
Outils mathématiques de l'informatique quantique; protocoles de communication quantique; correction d'erreur quantique; algorithmes quantiques; dispositifs pour le traitement quantique de l'information.
(PHQ430 ou PHQ434)
S'initier aux bases de la physique nucléaire et au modèle standard des particules élémentaires.
Propriétés des noyaux atomiques, formule semi-empirique des masses, modèle en couches. Types de désintégrations. Réactions nucléaires, énergie nucléaire et nucléogenèse. Accélérateurs et détecteurs de particules. Classification des particules élémentaires. Collisions relativistes. Champs quantiques et particules. Introduction à l'électrodynamique quantique. Théories de jauge. Chromodynamique quantique. Interactions faibles. Modèle standard.
(PHQ430 ou PHQ434)
Se familiariser avec des techniques courantes en recherche et développement. Développer les aptitudes nécessaires pour critiquer des résultats expérimentaux dans un rapport de laboratoire détaillé.
Expériences typiquement rencontrées dans le domaine de la recherche et du développement telles que spectroscopies Fourier et Mössbauer, effet Hall classique et quantique, résonance paramagnétique électronique et conductivité hyperfréquence, photoluminescence dans les puits quantiques, Shockley-Haynes et photoporteurs, diffraction des rayons X, photolithographie. Le contenu de PHQ 660 est partagé avec PHQ 560.
S'initier à la recherche en physique dans le cadre d'un projet de recherche d'envergure moyenne.
Le contenu du projet sera déterminé en accord avec une professeure ou un professeur du Département de physique, et approuvé par la directrice ou le directeur du Département.
Approfondir ses connaissances sur un sujet de la physique au point de pouvoir l'expliquer simplement, mais d'une façon scientifiquement correcte. S'initier à la vulgarisation scientifique par la production de matériel de vulgarisation sur un sujet touchant à la physique.
Déterminé en accord avec une professeure ou un professeur du Département de physique ou avec une ou un auxiliaire d'enseignement possédant une expérience pratique en vulgarisation, et approuvé par la direction du programme.
Diplôme d'études supérieures spécialisées de 2e cycle en nanomatériaux et caractérisations de pointe
Microprogramme de 2e cycle en nanomatériaux et caractérisations de pointe
S'initier aux diverses techniques modernes de micro- et nanocaractérisation des matériaux. Apprendre à utiliser et à maîtriser quelques-uns des outils de caractérisation de pointe.
Microscopie électronique à haute résolution, cathodoluminescence, microscopie par force atomique et microscopie tunnel (AFM, STM). Microscopie optique en champ proche, microscopie optique confocale, micro-Raman.
Connaître l'origine et la nature des rayonnements ionisants; acquérir des notions de base sur les interactions physiques, physicochimiques et biologiques des rayonnements ionisants; acquérir des notions de base sur la dosimétrie et la détection des rayonnements ionisants; s'initier aux instruments et techniques utilisés en radiothérapie.
Origine et nature des rayonnements : rayons gamma, rayons-X, électrons et protons. Interactions physiques des rayonnements ionisants avec la matière. Mesure des quantités de rayonnements. Énergie déposée dans les tissus et dose absorbée. Dommages sur les cellules, les tissus et les organes. Risques biologiques, radioprotection. Physique des sources de rayonnement. Instruments, techniques et protocoles cliniques en radiothérapie.
S'initier aux diverses modalités d'imagerie utilisées en médecine. Comprendre les principes physiques de conception des appareils et les techniques de mesure. Connaître les domaines d'application et les traitements des images.
Modalités d'imagerie en médecine. Principes physiques de base de diverses techniques d'imagerie : résonance magnétique, ultrason, rayons-X, imagerie monophotonique, imagerie d'émission par positrons. Agents de contraste. Production d'isotopes et de radiotraceurs. Principes tomographiques. Images dynamiques et synchronisées. Traitements et analyses des images. Description de quelques applications cliniques.
Se repérer dans l'histoire des sciences en abordant les grandes étapes et modalités qui ont permis aux sciences naturelles et aux mathématiques de se constituer.
Notions de philosophie des sciences. Les sciences de l'Antiquité et le rationalisme. Le Moyen Âge et l'intégration des sciences dans la doctrine chrétienne. Les 16e et 17e siècles, la naissance des sciences expérimentales. Les 18e et 19e siècles, la construction des fondements des sciences. Logique mathématique et axiomatique des ensembles au 20e siècle. La science moderne.
Baccalauréat en enseignement au secondaire
Développer des compétences méthodologiques propres aux disciplines des sciences et acquérir des compétences transversales favorisant l’insertion socioprofessionnelle.
Présentation de problématiques et d'expériences de travail par des scientifiques. Insertion socioprofessionnelle : mobilisation des connaissances et savoirs, déterminants environnementaux, internes, externes et professionnels, etc. Champs de recherche et d’études des sciences. Démarche scientifique : modélisation, déduction, interprétation et vérification. Collaboration intra- et interdisciplinaire : déterminants, animation, communication, prise de décision, résolution de conflits, etc. Compétences et responsabilités liées à l’exercice de la profession scientifique. Connaissances et habiletés nécessaires à la pratique scientifique.
Connaître les résultats fondamentaux et les méthodes de base du calcul des probabilités; savoir quand et comment appliquer ces méthodes en situation de modélisation.
Espace de probabilité, probabilité conditionnelle, indépendance, formule de Bayes. Variables aléatoires discrètes et continues classiques : lois binomiale, de Poisson, binomiale négative, hypergéométrique, uniforme, normale, gamma, beta et autres. Vecteurs aléatoires et densités conjointes. Moments : espérance, variance, covariance, corrélation, fonction génératrice. Transformations de variables aléatoires. Distributions et espérances conditionnelles. Loi des grands nombres et théorème de la limite centrale. Génération de nombres pseudo-aléatoires.
(MAT221 ou MAT228 ou MAT291 ou MAT298)
STT279