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Programme(s) : 7622, 7625, 7921

Profils(s) : Tous profils

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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours :

Jean-Sébastien Closson-Duquette, Xavier Daxhelet

PLAN DE COURS

Été 2024
PHY335 : Physique des ondes (4 crédits)

Préalables

Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 64,8

Qualités de l'ingénieur

Q10

Q11

Q12

Qualité visée dans ce cours

Qualité visée dans un autre cours

Indicateur enseigné

Indicateur évalué

Indicateur enseigné et évalué

Descriptif du cours
Au terme de ce cours, l’étudiante ou l’étudiant aura acquis 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'optique, fibres optiques, holographie, laser, filtres interférentiels, cristaux liquides.

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

Précision sur les préalables : le cours PHY332 ne requiert qu'un seul préalable (CTN248 ou ING150), soit plus précisément :
• ING150 Statique et dynamique (4 cr.) sauf pour les étudiants au baccalauréat en génie mécanique;
ou
• CTN248 Statique et dynamique (3 cr.) pour les étudiants au baccalauréat en génie de la construction.

Objectifs du cours

Fournir à l’étudiante ou l'étudiant certaines connaissances fondamentales de physique, jugées nécessaires à une formation technologique avancée.
Familiariser l’étudiante ou l'étudiant 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’étudiante ou l'étudiant apte à analyser certains phénomènes des domaines de la physique mentionnés ci-dessus.

Stratégies pédagogiques

Trois heures et demie de cours magistral par semaine. De nombreux exemples seront faits en classe pour permettre aux étudiantes et étudiants 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’étudiante ou l'étudiant est alors en mesure d’évaluer objectivement son degré d’acquisition des connaissances et d’y apporter les correctifs appropriés.

L’étudiante ou l'étudiant est, par ailleurs, amené à compléter son apprentissage par des séances de laboratoire qui se font à l’extérieur des heures de contact avec l’enseignante ou l'enseignant. Au nombre de trois, ces laboratoires permettent à l’étudiante ou l'étudiant, ainsi qu'à ses collègues car le travail se fait en équipe, d’affiner sa compréhension des concepts suivants :

le mouvement harmonique simple;
le comportement d’un système optique;
la polarisation, la réflexion et la transmission de la lumière.

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

Coordonnées de l’enseignant

Groupe	Nom	Activité	Courriel	Local	Disponibilité
01	Zéhira Hamoudi	Activité de cours	Zehira.Hamoudi@etsmtl.ca	B-2522
01	Zéhira Hamoudi	Laboratoire	Zehira.Hamoudi@etsmtl.ca	B-2522
02	Xavier Lavocat-Dubuis	Activité de cours	Xavier.Lavocat-Dubuis@etsmtl.ca	B-2522
02	Chabha Dahmoune	Laboratoire	Chabha.Dahmoune@etsmtl.ca	B-2522
03	Zéhira Hamoudi	Activité de cours	Zehira.Hamoudi@etsmtl.ca	B-2522
03	Zéhira Hamoudi	Laboratoire	Zehira.Hamoudi@etsmtl.ca	B-2522

Cours

La matière couverte est la même pour toutes les enseignantes et tous les enseignants.

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 Interférence 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'étudiante ou l'étudiant 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
2 examens : 25 % par examen	11 juin 12 juillet	11 juin 16 juillet	10 juin 17 juillet	07 juin 05 juillet
3 laboratoires + devoir(s) et/ou quiz(s) et/ou exercices notés 20 %	Pondération totale des laboratoires : 15% Pondération totale des devoir(s) et/ou quiz(s) et/ou exercices notés : 5 %
Examen final : 30 %	Semaine des examens finaux

Concernant les examens :

Documentation permise : une feuille recto verso de 8 1/2" x 11".
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	11 juin 2024
1	3	10 juin 2024
1	4	7 juin 2024
2	1	12 juillet 2024
2	2	16 juillet 2024
2	3	17 juillet 2024
2	4	5 juillet 2024

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 7.2.5/ cycles supérieurs, article 6.5.2) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignante ou 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’étudiante ou l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice ou du coordonnateur – Affaires académiques qui en référera à la personne assurant la direction du département. Pour un examen final, l’étudiante ou l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau de la registraire. Dans tous les cas, l’étudiante ou l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire de demande d’examen de compensation 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’une étudiante ou 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).

Infractions de nature académique
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 étudiantes et les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (www.etsmtl.ca/a-propos/gouvernance/secretariat-general/cadre-reglementaire/reglement-sur-les-infractions-de-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 tous les membres de la communauté étudiante sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).

Systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG)
L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG) dans les activités d’évaluation constitue une infraction de nature académique au sens du Règlement sur les infractions de nature académique, sauf si elle est explicitement autorisée par l’enseignante ou l’enseignant du cours.

Documentation obligatoire

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

Tome 1 : Notes de cours révisées en avril 2023

Tome 2 : Notes de cours révisées en septembre 2023

Les notes de cours sont disponibles en version PDF sur le site Moodle du cours dans la section "Notes de cours".

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'étudiante ou l'étudiant inscrit 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".