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Physique des lasers et applications

PHY47xB

Le laser est à ce jour un outil incontournable dans des domaines très variés, que ce soit en recherche ou en milieu industriel. En plus, il présente également un grand intérêt du point de vue fondamental. Le Modal "Physique des lasers et applications" permet de se familiariser avec la physique du laser et de plusieurs de ses applications. Cinq Options (regroupant entre 2 et 4 élèves) sont proposées :

 

(a)  l'Option "Impulsions laser femtosecondes" où les élèves se familiarisent avec des techniques spécifiques de l'optique ultrarapide et les appliquent à l'étude des impulsions laser ultracourtes (10-12 – 10-13 s) ;

(b)     l'Option "Holographie" où les élèves apprennent les bases de l'optique de Fourier et les appliquent à des montages expérimentaux d'holographie analogique et numérique qui leur permettent d'étudier des déformations mécaniques, thermiques, ou vibratoires d'objets sous contrainte ainsi que les propriétés des faisceaux de lumière modulés spatialement ;

 

(c)  l'Option "Laser et applications" où les élèves se familiarisent avec la physique fondamentale des lasers et étudient les propriétés de différents types de laser : le laser Hélium-Néon, la diode laser ou encore le laser à colorant ;

(d) l'Option "Optique non-linéaire" où les élèves étudient les propriétés non-linéaires de la lumière. Ces propriétés sont à la base d'effets étonnants, comme l'obtention d'un photon vert à partir de deux photons infrarouges ou la modulation de l'intensité lumineuse et de la phase par un champ électrique ;

(e)  l'Option "Gyromètre à fibre optique" où les élèves se familiarisent avec la physique de la propagation de la lumière dans les guides d'onde et construisent un gyromètre à fibre qui permet de mesurer des vitesses angulaires avec une haute précision.
 

Seulement une Option peut être suivie dans une période donnée. Les descriptions détaillées des cinq Options de ce MODAL peuvent être consultées en cliquant sur les liens correspondant

Informations valables pour les trois MODAL de Physique (PHY47xA & PHY47xB & PHY47xC (x = 2, 3, 4) ) :

Les trois MODAL de Physique ("Physique des plasmas et des particules élémentaires", "Physique des lasers et applications" et "Physique de la matière condensée") seront ouverts en P2, P3 et P4. Cependant, toutes les Options des ces trois MODAL ne seront pas forcement proposées à chaque période. La répartition des Options sur les trois périodes dépendra du nombre d'élèves inscrits, des préférences des élèves inscrits et des disponibilités des enseignants.

La démarche adoptée dans les trois MODAL de Physique sera proche d'un travail de recherche et visera la compréhension des phénomènes fondamentaux à partir de leur manifestation expérimentale. Pour la plupart de ces thèmes, les premières séances consisteront en une familiarisation expérimentale en observant des phénomènes simples dans des conditions bien caractérisées. Leur interprétation s'effectuera en faisant appel à un aller-retour entre expérimentation et modélisation théorique, en s'appuyant sur des cours et/ou des documents écrits.

La majeure partie du module sera ensuite consacrée à un projet sur un sujet proche de ceux étudiés en laboratoire de recherche. Dans cette phase, les élèves disposent en général d'un grand degré de liberté pour mener le travail, qui peut être orienté selon leur choix.

Durant tout le module, la méthode de travail de recherche requerra entre autres d'utiliser son sens physique, de se questionner sur la pertinence et sur les limites des mesures effectuées et de faire preuve de sens critique vis-à-vis de son propre travail. Le module se terminera par une présentation orale individuelle du chaque élève et par un rapport rédigé en binôme.