Extrait de l'avant-proposPourquoi?À l'heure des moteurs de recherche et des excellentes encyclopédies collaboratives en ligne, pourquoi consulter (et a fortiori pourquoi écrire) un dictionnaire de physique? La réponse est multiple. D'une part, il est fréquent d'avoir besoin de définitions synthétiques de termes ou de concepts, utilisant des notations homogènes. D'autre part, l'utilisation régulière des outils que nous venons de citer révèle qu'il est parfois difficile de faire le tri parmi les multiples résultats d'une requête sur un moteur de recherche, et qu'il est tout aussi difficile de trancher entre plusieurs définitions qui semblent contradictoires. Ensuite, ces outils ne permettent pas, en général, d'estimer l'autorité scientifique de l'auteur ni la pertinence de l'information trouvée. Enfin, on pourrait évoquer le simple goût du papier, le plaisir d'une page tournée, la promenade du regard et la possibilité de découvertes fortuites.Pour qui?Cet ouvrage a été écrit pour des étudiants de premier cycle universitaire, en Licence ou en Classes préparatoires aux Grandes Écoles, avec quelques prolongements destinés à des étudiants de Master. Il devrait aussi pouvoir intéresser les étudiants préparant les concours d'enseignement (CAPES et agrégation de sciences physiques), ainsi que les enseignants en physique. Les personnes désireuses de se rafraîchir la mémoire sur des concepts oubliés pourraient aussi lui trouver un intérêt. Enfin, nous espérons que le simple curieux puisse prendre quelque plaisir à sa lecture. L'intérêt que pourra y trouver le lecteur dépendra sans doute de sa formation, de son niveau et de ses goûts personnels, et nous avons choisi de ne faire figurer aucune indication de niveau de difficulté en regard des définitions, pour laisser ouvertes les perspectives de découvertes inattendues.Nos choixCet ouvrage reflète en partie les biais thématiques des auteurs, leur formation et leurs goûts. Nous avons essayé de minimiser ce biais et de présenter une vue équilibrée des différents domaines de la physique auxquels sont confrontés les étudiants en sciences au niveau L1 à L3. Toutefois, la physique s'étend vers de nombreuses autres disciplines - la chimie, l'électronique, l'ingénierie, les mathématiques - avec lesquelles les frontières sont parfois floues, et nous avons dû décider arbitrairement des limites de ce dictionnaire. En particulier, l'électronique n'est que peu représentée, nous n'avons fait figurer que les concepts de base et quelques montages très classiques, passages obligés des cours d'introduction à la discipline. De même, la physico-chimie n'est abordée que dans les cas où un point de vue de physicien peut être adopté franchement. Quant aux mathématiques, les définitions s'y rapportant sont données pour leur utilité dans le cadre de la physique et ne prétendent pas remplacer un dictionnaire de mathématiques. Enfin, de nombreux termes techniques ont été écartés, afin de garder à cet ouvrage une certaine légèreté et une certaine cohérence.
Ce cours d'optique physique s'adresse aux étudiants en premier cycle universitaire ainsi qu'à ceux qui préparent les concours de l'enseignement (Capes, Agrégation de physique, etc.). Après une introduction générale et des rappels sur les ondes électromagnétiques, les phénomènes d'interférences et de diffraction sont étudiés, en s'appuyant sur de nombreuses illustrations et applications modernes. Les phénomènes liés à la polarisation des ondes lumineuses sont ensuite abordés, pour finir par deux chapitres qui utilisent l'ensemble des notions introduites dans le reste de l'ouvrage et qui sont consacrés aux fibres optiques et aux lasers, deux domaines d'importance capitale au niveau fondamental comme au niveau technique et industriel. L'auteur sépare clairement les difficultés d'ordre physique de celles d'ordre mathématique. Il a remarqué que les étudiants attribuent souvent les difficultés qu'ils éprouvent à la physique elle-même, alors qu'il s'agit en général de difficultés mathématiques. Ici, les principes de base sont illustrés très tôt par des applications simples ou des résolutions numériques, en montrant au lecteur les phénomènes physiques qu'induisent ces principes. Les calculs plus formels sont ensuite présentés, en se référant toujours à ces illustrations. Des applications récentes sont présentées, pour bien montrer au lecteur que l'optique est une science vivante, en pleine évolution, et pas seulement une matière "poussiéreuse" qu'il convient d'apprendre simplement parce que "c'est au programme" !
Cet ouvrage propose une synthèse de l'apprentissage de l'optique géométrique en licence scientifique grâce à des fiches de cours suivies d'exercices corrigés en détail. Toutes les étapes des calculs et des raisonnements sont explicitées, les corrections sont abondamment illustrées et plusieurs exercices font appel à une approche numérique (SageMath) pour compléter l'approche analytique et géométrique. Plusieurs outils méthodologiques sont également exposés et mis en oeuvre pour aider à la résolution des exercices. Chaque fiche contient : des rappels de cours (définitions, propriétés, formules importantes) ; de la méthodologie, des points d'attention et des astuces. ; des exemples détaillés pour illustrer les notions ou apprendre à résoudre les questions ; des exercices et leurs corrigés détaillés.
Ce livre est l'outil parfait pour réviser la thermodynamique et s'attacher à l'essentiel : une vision synthétique du cours, un manuel petit et léger, donc pratique à transporter, une pédagogie qui fait le lien entre concepts, formules et définitions. Les notions de base de la thermodynamique en moins de 100 pages ! Cet ouvrage a été conçu pour faciliter les révisions en rassemblant les idées-clés. Il est écrit de façon simple (comme des fiches de synthèse), facilitant la lecture, la compréhension et l?assimilation. Les éléments importants sont classés de façon méthodique afin de faciliter la mémorisation. Les schémas aident à la compréhension des notions complexes. Ce mémento de thermodynamique rassemble les connaissances de base indispensables à la réussite du premier cycle, du CAPES et des classes préparatoires.
La lumière et l'optique ondulatoire1. La nature ondulatoire de la lumièreDans les situations courantes, la lumière se propage en ligne droite, comme en témoignent les rais de lumière que l'on peut voir se former derrière un volet percé d'un trou et éclairé par le soleil. Un faisceau lumineux étendu semble pouvoir être découpé en une infinité de rayons lumineux rectilignes, si le milieu est homogène. C'est la base de l'optique géométrique. Toutefois, cette propriété est mise en défaut dans certaines situations expérimentales, comme l'avait observé Francesco Grimaldi (1618-1663) qui découvrit le phénomène de diffraction au XVIIe siècle (? chapitre 5). Thomas Young (1773-1829) puis Augustin Fresnel (1788-1827) montrèrent au début du XIXe siècle que la lumière doit être décrite comme une onde. La lumière peut alors, dans une certaine mesure, contourner les objets opaques, de la même manière que le son peut se propager derrière des obstacles. La description ondulatoire de la lumière diffère fondamentalement de celle proposée dans le cadre de l'optique géométrique, et permet de comprendre de nouveaux phénomènes, en particulier les interférences (? chapitres 2, 3 et 4) et la diffraction (? chapitre 5). Elle affecte aussi la propagation dans les fibres optiques (? chapitre 9).On sait aujourd'hui que cette onde est de nature électromagnétique, et l'optique ondulatoire peut être considérée comme une partie de l'électromagnétisme. À ce titre, pour étudier la propagation de la lumière, il faut en toute rigueur considérer le champ électrique et le champ magnétique qui la composent; ces champs sont représentés par des vecteurs. Toutefois, ce caractère vectoriel ne joue pas un rôle important dans toutes les situations et l'on peut étudier bon nombre de problèmes optiques en ne le prenant pas en compte, c'est-à-dire en assimilant la lumière à une onde scalaire.
Cet ouvrage fait suite au cours d'Introduction à la physique quantique, rédigé par le même auteur. Il s'adresse aux étudiants en troisième année de Licence et en Master de physique ainsi qu'aux élèves des écoles d'ingénieurs. Il a pour but de décrire les applications importantes de la physique quantique en se focalisant principalement sur la physique atomique, la physique nucléaire et la physique des semiconducteurs. Pour tester la bonne assimilation du cours, chaque chapitre se termine par des exercices et des problèmes corrigés. Ces derniers, plus avancés et plus complets, sont de véritables cas concrets d'application portant sur des sujets d'actualité.
Le but de ce cours est d'introduire de façon simple et élémentaire les techniques et les résultats mathématiques de bases en algèbre et en analyse que l'étudiant en première année de SE (Sciences Economiques), SG (Sciences de Gestion) et IAG (Informatique Appliquée à la Gestion) doit maîtriser et qu'il pourra réutiliser dans d'autres cours d'enseignement. Il ne s'agit pas de démontrer les théorèmes ou les résultats énoncés mais d'expliquer leurs utilisations et leurs règles de calcul. A la fin de chaque chapitre, les nombreux exercices corrigés qui complètent et illustrent le cours - 73 au total -, permettent aux étudiants de tester leurs connaissances.
La relativité générale, théorie relativiste de la gravitation, est un des piliers de la physique théorique moderne. Elle est aujourd'hui indispensable en astrophysique et en cosmologie. Destiné aux étudiants en master de physique fondamentale et d'astrophysique ainsi qu'aux élèves des écoles d'ingénieurs, ce manuel comprend un cours complet et de nombreux exercices d'application corrigés. Il introduit progressivement les outils conceptuels essentiels à la théorie de la relativité générale avant d'en présenter les aspects fondamentaux puis ses principales applications astrophysiques (étoiles relativistes, trous noirs, ondes gravitationnelles et cosmologie).
En 1905, Albert Einstein jette les bases d'une des théories les plus fondamentales de l'histoire des sciences. Cette théorie conserve, un siècle plus tard, toute sa pertinence et nous oblige à abandonner nombre de concepts basés sur le sens commun. Cet ouvrage présente les multiples aspects de la théorie de la relativité restreinte : l'espace-temps, les transformations de Lorentz, la dynamique relativiste... Cette théorie est expliquée et illustrée par des expériences et des applications comme le GPS. Dans cette édition actualisée, le lecteur trouvera des exercices supplémentaires et un nouveau chapitre sur le tenseur énergie-impulsion qui permet de faire le lien avec la relativité générale.
Consacré aux capteurs, cet ouvrage rassemble 70 exercices et problèmes avec leur solution détaillée. Il couvre une grande diversité de cas pratiques en électronique, métrologie, physique, traitement du signal… Les exercices sont le plus souvent centrés sur un point scientifique précis ou sur une difficulté technique de mise en oeuvre. Les problèmes sont plus complets et pluridisciplinaires. Ils comportent souvent des développements technicoéconomiques ou des variantes possibles à la problématique traitée.
Conçu pour faciliter aussi bien l'apprentissage que la révision avant les examens ou les concours, cet ouvrage permet de comprendre et de réviser rapidement l'essentiel des notions de mécanique utiles aux étudiants en licence, présentées en 30 fiches pédagogiques. Chaque fiche comprend un rappel de cours, concis et illustrés avec les idées clés à connaître, suivi d'exercices d'application dont la résolution détaillée est appuyée par des conseils méthodologiques. Au sein des fiches, des encarts font le lien entre notions théoriques et applications pratiques.
Cet ouvrage présente les notions de Physique enseignées dans les deux premières années d'études supérieures (Physique, Sciences de la matière). Le cours, concis, est structuré en 200 fiches de 2 pages et complété par des focus techniques ou dédiés à une application industrielle. La présentation est adaptée aux besoins des étudiants préparant un examen ou un concours : fiches synthétiques pour comprendre, QCM pour s’évaluer, exercices corrigés pour s’entraîner. Dans cette seconde édition actualisée, les exercices et QCM ont été renouvelés. Des Plus en ligne sont disponibles sur le site dunod.com : exercices supplémentaires, figures de référence...