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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Marc Boulé, Jean-Sébastien Closson-Duquette


PLAN DE COURS

Été 2022
PHY335 : Physique des ondes (4 crédits)


Modalités de la session d’été 2022


Vous trouverez ci-dessous les modalités de la session d’été 2022. Vous devez les lire attentivement.


Pour assurer la tenue de la session d’été 2022, les modalités suivantes seront appliquées :


  • Les activités d’enseignement de la session d’été 2022 comprendront des activités en présence et à distance, lesquelles seront ajustées en fonction de l’évolution de la situation socio-sanitaire.
  • Pour les cours (ou séances de cours) donnés à distance, l’étudiant doit avoir accès à un ordinateur, un micro, une caméra et un accès à internet, idéalement de 10Mb/s ou plus. L’étudiant doit ouvrir sa caméra et/ou son micro lorsque requis, notamment pour des fins d’identification ou d’évaluation.
  • Les cours (ou séances de cours) donnés à distance pourraient être enregistrés, afin de les rendre disponibles aux étudiants inscrits au cours.
  • La notation des cours sera la notation régulière prévue aux règlements des études de l’ÉTS.
  • Les examens (intra, finaux) se feront en présence, tant que la situation socio-sanitaire le permet.
  • Le contexte actuel oblige bien sûr l’ÉTS à suivre de près l’évolution de la pandémie de COVID-19, laquelle pourrait entraîner, avant ou après le début de la session d’été 2022, un resserrement des directives et recommandations gouvernementales. Nous vous assurons que l’ÉTS se conformera aux règles en vigueur afin de préserver la santé publique et que, si requis, elle pourrait aller jusqu’à interdire l’accès physique au campus universitaire et ordonner que toutes les activités d’enseignement et d’évaluation soient exclusivement données à distance pour tout ou partie de la session d’été 2022. Ainsi, si les examens (intra, finaux) devaient se faire à distance, leur surveillance se fera à l’aide de la caméra et du micro de l’ordinateur et pourrait être enregistrée. Ceci est nécessaire pour se conformer aux exigences du Bureau canadien d’agrément des programmes de génie (BCAPG) afin d’assurer la validité des évaluations.
  • Des exigences additionnelles pourraient être spécifiées par l’ÉTS ou votre département, suivant les particularités propres à votre programme.

En vous inscrivant ou en demeurant inscrit à la session d’été 2022, vous acceptez les modalités particulières de la session d’été 2022.


Nous vous rappelons que vous avez jusqu’au 17 mai 2022 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.


Pour les nouveaux étudiants inscrits au programme de baccalauréat uniquement, vous avez jusqu’au 31 mai 2022 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.




Préalables
Programme(s) : 7622, 7625, 7921
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    CTN248    
             
Programme(s) : 7065, 7070, 7084, 7086, 7095, 7365, 7483, 7485, 7495, 7610, 7883, 7885
             
  Profils(s) : Tous profils, Administration, Informatique, Production, Reseaux  
             
    ING150    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 64,8 100,0 %




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours

Acquérir les concepts de base et les techniques mathématiques associés à l'étude de certains phénomènes de la propagation des ondes, en particulier ceux de l'acoustique et de l'optique.

Ondes et phénomènes oscillatoires. Mouvement harmonique simple. Oscillations. Mouvement ondulatoire. Acoustique : Nature et propagation du son, transmission du son (absorption, réflexion, réfraction). Optique : Nature et propagation de la lumière, transmission de la lumière, principe d'Huygens et de Fermat, réflexion et réfraction d'ondes planes-sphériques sur des surfaces planes-sphériques, absorption. Lentilles minces et épaisses. Interférences, diffraction, et polarisation. Applications : instruments d'optiques, fibres optiques, holographie, laser, filtres interférentiels, cristaux liquides.

Séances de laboratoire et exercices reliés à des applications en ingénierie.

Note sur les préalables : un seul des deux préalables est requis, soit ING150 (sauf pour les étudiants en génie mécanique) OU CTN248 (pour les étudiants en génie de la construction)




Objectifs du cours

Fournir à l’étudiant·e certaines connaissances fondamentales de physique, jugées nécessaires à une formation technologique avancée.

Familiariser l’étudiant·e avec les concepts de base et les techniques mathématiques associées à l’étude de certains phénomènes de la propagation des ondes, en particulier ceux de l’acoustique et de l’optique.

Rendre l’étudiant·e capable d’analyser certains phénomènes des domaines de la physique mentionnés ci-dessus.

Présenter à l’étudiant·e, à chaque fois que cela est possible, un aperçu des possibilités d’applications technologiques des phénomènes et propriétés étudiés.




Stratégies pédagogiques

Trois heures et demie de cours magistral par semaine. De nombreux exemples seront faits en classe pour permettre aux étudiant·es de bien assimiler la théorie et les techniques présentées au cours.

Trois heures sont consacrées à l’analyse de problèmes et d’applications pertinentes. L’étudiant·e est alors en mesure d’évaluer objectivement son degré d’acquisition des connaissances et d’y apporter les correctifs appropriés.

L’étudiant·e est, par ailleurs, amené·e à compléter son apprentissage par des séances de laboratoire qui se font à l’extérieur des heures de contact avec l’enseignant·e. Au nombre de trois, ces laboratoires permettent à l’étudiant·e et à ses collègues (le travail se fait en équipe) d’affiner sa compréhension des concepts suivants :

  • le mouvement harmonique simple;
  • le comportement d’un système optique.



Utilisation d’appareils électroniques

Pour obtenir de l’information sur l’utilisation de la calculatrice TI-Nspire CAS, on peut visiter le site :

http://seg.etsmtl.ca/nspire/COURS/NspirePhysique.pdf

La syntaxe de diverses commandes utiles en physique est présentée dans le document. Deux études de cas y sont aussi présentées, dont une illustrant la modélisation et la solution d’un problème en optique géométrique.




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mardi 09:00 - 12:00 Laboratoire
Jeudi 09:00 - 12:30 Activité de cours
02 Mardi 13:30 - 16:30 Laboratoire
Vendredi 09:00 - 12:30 Activité de cours
03 Mercredi 13:30 - 16:30 Laboratoire
Vendredi 13:30 - 17:00 Activité de cours
04 Lundi 18:00 - 21:00 Laboratoire
Jeudi 18:00 - 21:30 Activité de cours
05 Mercredi 18:00 - 21:00 Laboratoire
Vendredi 18:00 - 21:30 Activité de cours



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Xavier Daxhelet Activité de cours Xavier.Daxhelet@etsmtl.ca B-2519
01 Abdas Salam Bajamgnigni Gbambie Laboratoire Abdas-Salam.Bajamgnigni-Gbambie@etsmtl.ca B-2522
02 Xavier Daxhelet Activité de cours Xavier.Daxhelet@etsmtl.ca B-2519
02 Abdas Salam Bajamgnigni Gbambie Laboratoire Abdas-Salam.Bajamgnigni-Gbambie@etsmtl.ca B-2522
03 Xavier Daxhelet Activité de cours Xavier.Daxhelet@etsmtl.ca B-2519
03 Xavier Daxhelet Laboratoire Xavier.Daxhelet@etsmtl.ca B-2519
04 Zéhira Hamoudi Activité de cours Zehira.Hamoudi@etsmtl.ca B-2522
04 Zéhira Hamoudi Laboratoire Zehira.Hamoudi@etsmtl.ca B-2522
05 Xavier Lavocat-Dubuis Activité de cours Xavier.Lavocat-Dubuis@etsmtl.ca B-2522
05 Abdas Salam Bajamgnigni Gbambie Laboratoire Abdas-Salam.Bajamgnigni-Gbambie@etsmtl.ca B-2522



Cours

La matière couverte est la même pour tou.tes les enseignant.es.

COURS MATIÈRE HEURE

Bloc 1

(4 cours)

CHAPITRE 1 Le mouvement harmonique simple

CHAPITRE 2 Superposition de mouvements harmoniques simples

CHAPITRE 3 L'onde dans la corde

12

Bloc 2


(5 cours)

CHAPITRE 4 Propagation dans l'espace

CHAPITRE 7 La nature de la lumière ; un court historique (Facultatif)

CHAPITRE 8 Onde électromagnétique et photons

CHAPITRE 9 La propagation de la lumière dans la matière

CHAPITRE 10 Systèmes optiques

15

Bloc 3

(4 cours)

CHAPITRE 11 Polarisation, réflexion et transmission

CHAPITRE 12 ou Module 3.4 Interférence et diffraction

CHAPITRE 5 L'onde acoustique

12

Total 39



Laboratoires et travaux pratiques

Trois heures de travail pratique par semaine (total 36 heures).

Les activités de laboratoire se déroulent à l'extérieur des périodes inscrites à l'horaire pour le cours ou les travaux pratiques. L'étudiant·e doit prévoir une certaine disponibilité pour ces travaux d'équipe obligatoires qui ont lieu durant la session.




Utilisation d'outils d'ingénierie

S.O.




Évaluation
  Gr. 01 Gr. 02 Gr. 03 Gr. 04 Gr. 05 

2 examens :

25 % par examen

7 JUIN

12 JUILLET

7 JUIN

12 JUILLET

8 JUIN

13 JUILLET

6 JUIN

11 JUILLET

8 JUIN

13 JUILLET

2 laboratoires +

devoir(s) et/ou quiz(s)

et/ou exercices notés

25 % 

  • Total laboratoires (minimum de 15 %, maximum de 20%)
  • Devoir(s) et/ou Quiz(s) et/ou exercices notés (maximum de 10 %)

Examen Final : 25 %

Semaine des examens finaux

 

Concernant les examens :

  • Documentation permise : une feuille recto verso de 8 1/2"x11".

  • Les examens intra sont d'une durée de deux (2) heures et l'examen final dure trois (3) heures.

  • L'examen final porte sur le Bloc 3.

  • Tous les examens et laboratoires ont lieu en présence.




Dates des examens intra
# Intra Groupe(s) Date
1 1, 2 7 juin 2022
1 3, 5 8 juin 2022
1 4 6 juin 2022
2 1, 2 12 juillet 2022
2 3, 5 13 juillet 2022
2 4 11 juillet 2022



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.



Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur du département ou du SEG. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Dans tous les cas, l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire prévu à cet effet qui se trouve dans son portail Mon ÉTS/Formulaires. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat, Activité compétitive d’un étudiant appartenant à un club scientifique ou un club sportif d’élite de l’ÉTS ou au programme « Alliance sport étude » ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).



Plagiat et fraude
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/docs/ETS/Gouvernance/Secretariat-general/Cadre-reglementaire/Documents/Infractions-nature-academique ) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet.  À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).



Documentation obligatoire

A. BORDELEAU et P. PARADIS. Notes de cours PHY335, PHYSIQUE DES ONDES

Tome 1 : Notes de cours révisées en décembre 2021

Tome 2 : Notes de cours révisées en janvier 2022

Les notes de cours sont disponibles à la Librairie Coop ÉTS




Ouvrages de références

A. ST-AMAND et M. Boulé Physique des ondes, 3e édition, Université du Québec, École de technologie supérieure, 2016.

H. BENSON, Physique III : Ondes, optique et physique moderne, 4e édition,  Éditions du Renouveau pédagogique, 2009.

E. M. PURCELL; F. S. CRAWFORD, Cours de physique, Vol 3, Paris, Dunod, 1998

E. HECHT, Optique, 4e édition, Pearson Education, France, 2005

E. HECHT, Optics, 4e édition, Addison Wesley, 2002

R. CHAMPEAU, R. CARPENTIER, Ondes lumineuses, De Boeck, Bruxelles, 2009

D. ROYER, E. DIEULESAINT, Onde élastiques dans les solides, Tome 1, Paris, 1996

A. CHAIGNE, Ondes acoustiques, École polytechnique, France, 2003

G. BOISCLAIR et J. PAGÉ, Guide des sciences expérimentales, 3e édition,  Éditions du Renouveau pédagogique, 2004

J.P. PROVOST, G. VALLÉE, Les maths en physique, 3e édition, Dunod, Paris, 2011




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

https://ena.etsmtl.ca/course/view.php?id=98




Autres informations

Les séances de cours et de travaux pratiques des cours-groupes dont le mode d'enseignement est hybride sont offertes entièrement à distance. L'étudiant·e inscrit·e à un tel cours-groupe n'a donc pas besoin de se déplacer à l'École durant la session, sauf lors des évaluations en présence identifiées à la section "Évaluation".