Introduction à la mécanique quantique (avec exercices)

  • Enseignement

    Détails

    Faculté Faculté des sciences et de médecine
    Domaine Chimie
    Code UE-SCH.02342
    Langues Français
    Type d'enseignement Exercice
    Cours
    Cursus Bachelor
    Semestre(s) SA-2022

    Titre

    Français Introduction à la mécanique quantique (avec exercices)
    Allemand Einführung in die Quantenmechanik (mit Übungen)
    Anglais Introduction to quantum mechanics (with exercice)

    Horaires et salles

    Horaire résumé Mercredi 10:15 - 12:00, Hebdomadaire, PER 10, salle 0.014 (Semestre d'automne)
    Struct. des horaires 2h par semaine durant 14 semaines
    Heures de contact 28

    Enseignement

    Responsables
    Enseignants
    Description

    Le cours couvre les fondements de la mécanique quantique. Le programme du cours commence avec une introduction historique de la mécanique quantique, suivit par un introduction à l’équation de Schrödinger, à sa signification physique, et à ses caractéristiques mathématique. Après, on étudie la solution de l’équation de Schrödinger pour certaines problèmes importantes, comme la particules dans une boîte (à une et à plusieurs dimensions), de l’oscillateur harmonique quantique, du rotateur rigide. On traite aussi le problème du moment angulaire, avant de traiter l’atome d’hydrogène, avec introduction des concept d’orbitaux et de niveaux énergétiques. On introduit la discrétisation de l’énergie, le concept d’opérateur, la théorie de la mesure d’une grandeur physique, le principe d’indétermination de Heisenberg, les concepts de fonctions propres d’un opérateur et de valeurs propres. On suit avec un traitement de la méthode variationnelle et la méthode de la perturbation, comme exemple de méthodes pour le traitement approximé de problèmes où une solution de l’équation de Schrödinger n’est pas possible. On finit avec le concept de Spin, les atomes avec plusieurs électrons et le principe de Pauli.

    Le cours sera enseigné en Français avec la possibilité de poser les questions en Allemand, Italien et Anglais. Des exercices seront distribués tous les deux semaines. Chaque deux semaines la deuxième heure de leçon sera utilisée pour la résolution des exercices.

    Objectifs de formation

    Après avoir suivi le cours, l’étudiant connaitra les bases physique et mathématiques de la mécanique quantique, les principe fondamentaux nécessaires pour comprendre le fonctionnement des atomes avec plusieurs électrons et des molécules, et les bases nécessaires pour les cours de spectroscopie.

    Softskills
    Non
    Hors domaine
    Non
    BeNeFri
    Oui
    Mobilité
    Oui
    UniPop
    Non
  • Dates et salles
    Date Heure Type d'enseignement Lieu
    21.09.2022 10:15 - 12:00 Cours PER 10, salle 0.014
    28.09.2022 10:15 - 12:00 Cours PER 10, salle 0.014
    05.10.2022 10:15 - 12:00 Cours PER 10, salle 0.014
    12.10.2022 10:15 - 12:00 Cours PER 10, salle 0.014
    19.10.2022 10:15 - 12:00 Cours PER 10, salle 0.014
    26.10.2022 10:15 - 12:00 Cours PER 10, salle 0.014
    02.11.2022 10:15 - 12:00 Cours PER 10, salle 0.014
    09.11.2022 10:15 - 12:00 Cours PER 10, salle 0.014
    16.11.2022 10:15 - 12:00 Cours PER 10, salle 0.014
    23.11.2022 10:15 - 12:00 Cours PER 10, salle 0.014
    30.11.2022 10:15 - 12:00 Cours PER 10, salle 0.014
    07.12.2022 10:15 - 12:00 Cours PER 10, salle 0.014
    14.12.2022 10:15 - 12:00 Cours PER 10, salle 0.014
    21.12.2022 10:15 - 12:00 Cours PER 10, salle 0.014
  • Modalités d'évaluation

    Examen écrit

    Mode d'évaluation Par note
  • Affiliation
    Valable pour les plans d'études suivants:
    Chimie 150
    Version: 2022_1/V_01
    BSc en chimie, branche principale, 2-3ème années > BSc en chimie, branche principale, 2-3ème années (dès SA2022)

    Chimie 30
    Version: 2022_1/V_01
    Branche complémentaire en chimie 30 > Chimie, branche complémentaire CH-30, UE à choix (dès SA2022)

    Chimie 60
    Version: 2022_1/V_01
    Branche complémentaire en chimie 60 > Chimie, branche complémentaire CH-60, UE à choix (dès SA2022)

    Chimie (DEEM) 60
    Version: 2022_1/V_01
    Branche complémentaire en chimie 60 (D60 pour DEEM) > Chimie, branche complémentaire CHD-60 (pour DEEM), UE à choix (dès SA2022)

    Chimie [3e cycle]
    Version: 2015_1/V_01
    Formation continue > UE avancées en Chimie (niveau bachelor)

    Chimie [POST-DOC]
    Version: 2015_1/V_01
    Formation continue > UE avancées en Chimie (niveau bachelor)

    Complément DEEM en chimie [DEEM]
    Version: 2022_1/V_01
    Complément DEEM pour Chimie 60 ou +30 > Programmes 60 ou +30 > Complément au programme Chimie CHD-60 > Complément DEEM pour Chimie CHD-60 (dès SA2022)

    Complément au MSc en chimie [MA]
    Version: 2022_1/V_01
    Complément au MSc en chimie (Passerelle HES -> Uni) > Passerelle standard ou personnalisée pour le MSc-CH > Passerelle personnalisée pour le MSc-CH > UE avancées en Chimie (niveau bachelor)
    Complément au MSc en chimie (Passerelle HES -> Uni) > Passerelle standard ou personnalisée pour le MSc-CH > Passerelle standard HES –> Uni pour le MSc-CH > Chimie, Passerelle HES -> Uni, UE obligatoires (dès SA2020)

    Complément au MSc in Bioinformatics and Computational Biology [MA]
    Version: 2022_1/V_01
    Complément au MSc in Bioinformatics and Computational Biology > UE avancées en Chimie (niveau bachelor)

    Enseignement complémentaire en sciences
    Version: ens_compl_sciences
    Paquet indépendant des branches > UE avancées en Chimie (niveau bachelor)

    Préalable au Bioinformatique et biologie computationnelle [PRE-MA]
    Version: 2022_1/V_01
    Préalable au MSc in Bioinformtics and Computational Biology > UE avancées en Chimie (niveau bachelor)

    Préalable au MSc en Chimie [PRE-MA]
    Version: 2022_1/V_01
    Préalable au MSc en chimie > UE avancées en Chimie (niveau bachelor)