Mineure disciplinaire : PHYSIQUE CHIMIE

A l'issue de cet enseignement, l'étudiant sera capable de :

-  Nommer et représenter les composés inorganiques ;
-  Identifier et caractériser les différents états de la matière : état gazeux ; état liquide ; état solide ;
-  Décrire les structures cristallines des solides à partir des notions d'empilement compact, de maille, de sites interstitiels ;
-  Identifier et exploiter les diagrammes de phases idéaux unaires et binaires liquide-gazeux et solide-liquide.

A l'issue de cet enseignement, l'étudiant sera capable de :

-  Connaître les différentes techniques analytiques pour qualifier et pour quantifier les solides, les liquides et les gaz ;
-  Corréler les aspects théoriques et pratiques concernant :
- Méthodes classiques (exemple l'extraction) ;
- Méthodes complémentaires (exemples la chromatographie et la conductimétrie) ;
- Méthodes instrumentales (exemples la spectroscopie UV/vis).

A l'issue de cet enseignement, l'étudiant sera capable de :

-  Déterminer à quel type de sollicitation mécanique est soumise une pièce de structure donnée ;
-  Prédire le résultat d'une sollicitation mécanique exercée sur une pièce ;
-  Définir la relation entre une sollicitation et son résultat ;
-  Dimensionner une pièce ou une structure pour des géométries simplifiées soumises à des états de tension, compression, flexion, torsion ;
-  Utiliser le principe de coupure afin d'identifier des profils de contrainte dans le matériau.

A l'issue de cet enseignement, l'étudiant sera capable de :

-  Décrire une structure cristallographique : Rappel sur les réseaux cristallins, système d'indices des plans cristallins et direction cristalline, distance inter réticulaire, visualisation de la structure cristalline ;
-  Construire un réseau réciproque et le représenter ;
-  Connaitre les spécificités du cristal réel : défauts ponctuels, dislocations, ... et leurs contributions aux propriétés physiques des matériaux ;
-  Connaitre les notions sur la cohésion cristalline : cristaux ioniques, covalents et métalliques, interactions répulsives, potentiel de Lennard-Jones.

A l'issue de cet enseignement, l'étudiant sera capable de :

-  Maitriser les bases théoriques des méthodes de séparation (chromatographie gaz, chromatographie en phase liquide), des méthodes électro-analytiques (potentiométrie, conductimétrie), spectroscopiques (UV-VIS, IR) et réfractométrie ;
-  Utiliser les techniques instrumentales d'analyse chimiques ;
-  Analyser les spectres des méthodes spectrales et comprendre la strucutre des molécules des substrances analysées.

A l'issue de cet enseignement, l'étudiant sera capable de :

-  Avoir les bases pratiques de différentes techniques analytiques expérimentales (chromatographie gaz, chromatographie en phase liquide, potentiométrie, conductimétrie, spectroscopies UV-VIS, IR et réfractométrie) d'usage courant dans de laboratoires publiques et privés capables d'assurer la qualité ;
-  Résoudre les mélanges complexes en leur composants purs en utilisant les méthodes de séparation ;
-  Effectuer les analyses qualitatives, quantitatives et structurales des composés avec les méthodes spectrales (spectrophotométrie).

A l'issue de cet enseignement, l'étudiant sera capable de :

-  Connaître les propriétés physico-chimiques, la réactivité, la préparation des dérivés carbonylés (aldéhydes, cétones, acides carboxyliques et dérivés) ;
-  Concevoir théoriquement des méthodes de synthèse de composés organiques simples à partir de produits donnés : synthèses multi-étapes, rétro-synthèses ;
-  Pratiquer une démarche expérimentale en utilisant les notions théoriques ;
-  D'analyser et de justifier les choix expérimentaux dans une synthèse organique ;
-  Réaliser la synthèse de composés organiques en mettant en œuvre un protocole expérimental.

A l'issue de cet enseignement, l'étudiant sera capable de :

-  Différencier les différents états de la matière : ordonné - désordonné ;
-  Déterminer l'énergie de cohésion d'un cristal et son influence sur quelques propriétés physiques ;
-  Déterminer le réseau réciproque d'une structure périodique et d'en déduire les zones de Brillouin.

A l'issue de cet enseignement, l'étudiant sera capable de :

-  Décrire un état de contrainte et de déformation d'un solide ;
-  Développer des lois de comportement en élasticité linéaire isotrope ;
-  D'aborder des calculs tensoriels en considérant le cas d'une sollicitation mécanique d'un solide.

A l'issue de cet enseignement, l'étudiant sera capable de :

-  Traiter les cas de diffraction de Fraunhofer ;
-  Traiter les cas de diffraction de Fresnel ;
-  Décrire la diffraction par un solide cristallin ;
-  Calculer un degré de cohérence spatiale ;
-  Calculer un degré de cohérence temporelle ;
-  Décrire une figure d'interférence dans le cas d'une source large, polychromatique.

A l'issue de cet enseignement, l'étudiant sera capable de :

-  Connaître les différentes lois de probabilité ;
-  Savoir calculer les différents moments d'ordre n d'une variable aléatoire continue ou discrète ;
-  Savoir appliquer le théorème central limite ;
-  Connaître les différentes propriétés de l'entropie statistique ;
-  Savoir identifier les ensembles statistiques micro-canonique, canonique et grand canonique ;
-  Savoir manipuler la statistique de Boltzmann-Gibbs ;
-  Savoir calculer l'énergie interne, l'entropie et les autres grandeurs thermodynamiques d'un système ;
-  Savoir calculer la vitesse d'éjection d'un gaz à partir de la distribution des vitesses de Maxwell ;
-  Etre capable d'adopter une approche quantique ou une approche classique.

A l'issue de cet enseignement, l'étudiant sera capable de :

-  Déterminer les niveaux d'énergie d'un électron libre dans un conducteur parfait (métal) ;
-  Calculer l'énergie de Fermi d'un matériau conducteur (métal) ;
-  Etablir la présence d'une bande interdite compte tenu de la structure périodique d'un matériau cristallin ;
-  Expliquer pourquoi certains matériaux sont de parfaits conducteurs alors que d'autres sont de parfaits isolants ;
-  Appréhender la structure de bandes d'énergie de matériaux plus complexes tels les semi-conducteurs.