Métrologie et Optique

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1 RS /7 La description de module définit les conditions cadres du déroulement de l enseignement des matières du module. Filière(s) Microtechniques (MIC) Orientation - Public Plein temps s Niveau d études Période pédagogique (semestre) N Type Désignation.1 CT Métrologie et Statistiques 4.2 TP Métrologie appliquée 2.3 CT Optique TP Laboratoire d optique 2 Examen Total 6 6 Indication en périodes hebdomadaires (45 min.) CT Cours théorique ; TP - Travail pratique ; PR Projet Programme Bachelor Executive Master Master of Advanced Studies Niveau Elémentaire Intermédiaire Avancé Spécialisé (Basic) (Intermediate) (Advanced) (Specialized) Type Central Lié Mineur (Core) (Related) (Minor) Volume de travail heures Enseignement 135 Travail personnel 135 Travail total 270 Crédits ECTS 9 Pré requis Avoir acquis les modules : - Sciences IA (1931) - Sciences IB (1932)

2 RS /7 d apprentissage, compétences visées Les objectifs d apprentissage de ce module sont classés selon les trois degrés croissants de difficulté: (M) Mémorisation, (A) Application et compréhension, (R) Résolution de problèmes (analyse, synthèse, évaluation). A l issue du module, l'étudiant doit être capable de : Métrologie et Statistiques - Appliquer les lois de distribution discrètes et continues (M) - Expliquer la notion d écart-type (A) - Décrire l organisation de la métrologie en Suisse et dans le monde et le principe de traçabilité des mesures. (M) - Estimer l incertitude de mesure d un instrument, d un dispositif ou d une expérience, en se basant sur le Guide d Expression des Incertitudes de Mesures. (R) - Choisir un instrument de mesure pour la vérification de la conformité d une pièce pour un intervalle de tolérance donné. (R) Optique - Citer les principales propriétés de la lumière sous le point de vue de l'optique géométrique. (M) - Citer les principales applications de l'optique matricielle. (M) - Appliquer ses connaissances théoriques de base à la résolution de problèmes simples d'optique géométrique, faire une analyse critique des résultats. (R) - Rechercher de l'information dans la littérature traitant du domaine de l'optique et ses applications. (A) - Utiliser, dans le cadre de manipulations de base, les principaux composants de l'optique géométrique (lentilles, prismes, cubes séparateurs, miroirs, etc.). (A) - Citer les principales propriétés de la lumière sous le point de vue de l'optique ondulatoire. (M) - Citer les principales applications de l'optique ondulatoire. (M) - Appliquer ses connaissances théoriques de base à la résolution de problèmes simples d'optique ondulatoire, faire une analyse critique des résultats. (A) - Rechercher de l'information dans la littérature traitant du domaine de l'optique ondulatoire et ses applications. (A) - Utiliser, dans le cadre de manipulations de base, les principaux composants de l'optique ondulatoire (polariseurs, lames biréfringentes, détecteurs de lumière, sources optiques, fibre optique, composants pour les fibres optiques, etc.). (A)

3 RS /7 Validation Evaluation des apprentissages - Evaluations des différentes s d Enseignement (UE) - Examen semestriel Note finale du module : M 2 m m 2 m m MS MA O LO 6 avec les définitions : m MS n e MS MS 2 n MS e MS m MA m O m LO = moyenne des notes des CP de Métrologie et Statistiques = note de l'examen écrit de Métrologie et Statistiques = moyenne des notes de Métrologie appliquée = moyenne des notes d Optique = moyenne des notes du Laboratoire d optique Toutes les notes et moyennes sont précisées au dixième de point. Conditions de réussite : Note finale du module Moyennes M 4.0 (arrondie au demi-point) m i 3.0 (arrondies au dixième de point) La note finale du module, calculée au dixième de point, permet d établir la note ECTS. de remédiation Ce module ne fait pas l objet d une remédiation

4 RS /7 Métrologie et Statistiques Identifiant.1 Cours et exercices - Au moins 2 contrôles principaux, écrits, annoncés et obligatoires. - Un examen écrit à la fin du semestre d automne. - Définitions. - Systèmes d unités (SI), étalons, chaînes d étalonnage. - Caractéristiques principales d une mesure. - Propriétés fondamentales des instruments de mesure. - Outils statistiques pour l estimation des incertitudes - Rappel sur les statistiques descriptives (Moyenne, écart-type, histogramme, diagramme d Henry) - Lois de distributions discrètes et continues - Loi normale centrée réduite - Théorème Central Limite - Loi de Student, loi du Khi2 - Introduction au calcul des incertitudes de mesure: - Grandeurs d influence, erreurs, incertitudes et corrections - Modélisation du mesurage - de type A et de type B - Incertitude composée et niveau de confiance - Régression linéaire - Loi de propagation des incertitudes Bibliographie - A Beginner s Guide to Uncertainty of Measurement, Stéphanie Bell, Measurement Good Practice Guide no 11 (Issue 2), National Physical Laboratory. - NF X Normes Fondamentales Vocabulaire International des termes fondamentaux et généraux de Métrologie (VIM), AFNOR, NF ENV Normes Fondamentales, «Guide pour l expression de l incertitude de mesure», AFNOR, Rien de particulier.

5 RS /7 Métrologie appliquée Identifiant.2 Travaux pratiques en laboratoire. - Au moins 3 rapports de laboratoires. - Travaux pratiques - Etalonnage et incertitudes d instruments de mesures dimensionnelles ou autres (p. ex. mesures de grandeurs électriques, optiques ou de température) - Droite d étalonnage d instruments de mesures - Analyse et interprétation des résultats des mesures et des incertitudes associées aux niveaux de confiance - Importance des chiffres significatifs - Rédaction de rapports de métrologie industrielle - Mettre en œuvre un processus de mesure et le caractériser Bibliographie - A Beginner s Guide to Uncertainty of Measurement, Stéphanie Bell, Measurement Good Practice Guide no 11 (Issue 2), National Physical Laboratory. - NF X Normes Fondamentales Vocabulaire International des termes fondamentaux et généraux de Métrologie (VIM), AFNOR, NF ENV Normes Fondamentales, «Guide pour l expression de l incertitude de mesure», AFNOR, Rien de particulier.

6 RS /7 Optique Identifiant.3 Cours et exercices. - 4 contrôles principaux écrits, annoncés et obligatoires. - Optique géométrique matricielle - Applications aux systèmes optiques - Nature ondulatoire de la lumière - Réflexion et transmission à une interface - Biréfringence et activité optique. - Interférométrie : Mach-Zehnder, Michelson, Fabry-Pérot - Diffraction. - Lumière quasi-monochromatique. - Lasers à gaz et solides (formalisme d Einstein) - Applications. - Bibliographie - Modern Optics, R. Guenther,John Wiley & Sons, 1991, ISBN Optik: eine Einführung, F. Pedrotti et al, Prentice Hall Verlag, 1996, ISBN Manuel d Optique, G. Chartier, Hermes-Lavoisier, Optique : fondements et applications, J.P. Pérez, Dunod,

7 RS /7 Laboratoire d optique Identifiant.4 Travaux pratiques en laboratoire. Plusieurs rapports d'expériences et/ou tests de laboratoire individuels. - Formation d'image - Caractérisation de lentilles - Aberrations - Dispersion dans un prisme. - Polarisation de la lumière. - Angle de Brewster et réflectance - Interférométrie - Diffraction sur différentes ouvertures - Injection de lumière dans une fibre optique Bibliographie - Modern Optics, R. Guenther,John Wiley & Sons, 1991, ISBN Optik: eine Einführung, F. Pedrotti et al, Prentice Hall Verlag, 1996, ISBN