OFFRE DE FORMATION L.M.D.

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1 Page 1 sur 112 REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE OFFRE DE FORMATION L.M.D. MASTER ACADEMIQUE Physique des Rayonnements Etablissement Faculté / Institut Département U.S.T.H.B Physique Physique des Rayonnements Domaine Filière Spécialité Sciences de la Matière Physique Physique des Rayonnements Responsable de l'équipe du domaine de formation : Sciences de la Matière Dr HAMHAMI Mohand Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 1

2 الجمهورية الجزائرية الديمقراطية الشعبية وزارة التعليم العالي و البحث العلمي عرض تكوين ل. م. د أكاديمي ماستر المؤسسة جامعة هواري بومدين الجزائر الكلية/ المعهد فيزياء القسم فيزياء األشعة الميدان علوم المادة الشعبة فيزياء التخصص فيزياء األشعة مسؤول فرقة ميدان التكوين : Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 2

3 B Conditions d accès (indiquer les parcours types de licence qui peuvent donner accès à la formation Master proposée) Licence de physique C - Objectifs de la formation (compétences visées, connaissances acquises à l issue de la formation- maximum 20 lignes) Le master Physique des Rayonnements est une formation spécialisée couvrant les domaines de la physique nucléaire, de l interaction rayonnement-matière, de la physique atomique et de la technologie des lasers. Ce master a pour objectif de donner aux étudiants les connaissances indispensables, leur permettant d entamer une thèse de doctorat dans l un de ces domaines ou de prendre un emploi. D Profils et compétences visées (maximum 20 lignes) : Le master Physique des Rayonnement correspond aux compétences du laboratoire d Electronique Quantique et du laboratoire des Sciences Nucléaires et de l Interaction Rayonnement -Matière de la faculté de Physique. A l issue de la formation, les candidats auront assimilé les éléments essentiels de la physique des rayonnements. Ils pourront travailler dans l industrie ou effectuer une spécialisation (Doctorat) pour travailler à l université ou dans un centre de recherche. E- Potentialités régionales et nationales d employabilité Le potentiel humain spécialisé dans les domaines ciblés par le master Physique des Rayonnements est actuellement faible dans nos universités, de même que dans d autres secteurs comme la santé et l industrie. Les besoins en physiciens en sciences nucléaires et physique des lasers sont importants aussi bien dans l industrie que dans les centres de recherche, les universités et les hôpitaux. Cette formation, suivie d une thèse de doctorat, peut combler progressivement cette lacune en alimentant nos universités, les hôpitaux ainsi que les centres de recherche par des chercheurs de bon niveau. Cette formation, par le niveau et la qualité des savoirs prodigués ainsi que la diversité des techniques enseignées, peut contribuer grandement à l amélioration de l employabilité au niveau national. F Passerelles vers les autres spécialités Physique médicale ; Physique théorique (basses énergies, hautes énergies) Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 3

4 II Fiche d organisation semestrielle des enseignements (Prière de présenter les fiches des 4 semestres) Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 4

5 Page 5 sur Semestre 1 : Unité d Enseignement VHS V.H hebdomadaire Mode d'évaluation Coeff. Crédits 15 sem. C TD TP Autres Continu Examen UE fondamentales UEF1(O) Mécanique quantique 1 45 h 1h30 1h OUI OUI UEF2(O) Physique statistique 45 h 1h30 1h OUI OUI UEF3(O) Physique nucléaire 1 45 h 1h30 1h OUI OUI UEF4(O) Physique atomique et moléculaire 45 h 1h30 1h OUI OUI UEF5(O) Optique approfondie 45 h 1h30 1h OUI OUI UEF6(O) Interaction rayonnementmatière 1 45 h 1h30 1h OUI OUI UE méthodologie UEM1(O/P) UE découverte UED1(O/P) UE transversales UET1(O) Programmation 45 h 3h 2 4 OUI OUI UET2(O) Anglais 22 h 30 1h OUI OUI Total Semestre h30 10 h h 03 h Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 5

6 2- Semestre 2 : Unité d Enseignement VHS V.H hebdomadaire Mode d'évaluation Coeff. Crédits 15 sem. C TD TP Autres Continu Examen UE fondamentales UEF1(O) Mécanique quantique 2 45 h 1h30 1h OUI OUI UEF2(O) Spectroscopie atomique 45 h 1h30 1h OUI OUI UEF3(O/P) Compléments de physique des rayonnements 2 matières au choix parmi : 1-Optique quantique et lasers 45 h 3h00 1+1=2 3+3=6 OUI OUI 2-Physique nucléaire 2 3-Physique des plasmas UE méthodologie UEM1(O) Détection et électronique nucléaire 45 h 1h30 1h OUI OUI UEM2(O) Travaux de laboratoire 1 (Techniques nucléaires) 45 h 3h 2 4 OUI OUI UEM3(O) Travaux de laboratoire 2 (Optique-Lasers) 45 h 3h 2 4 OUI OUI UE découverte UE transversales UET1(O) Physique numérique 45 h 1h30 1h OUI OUI Total Semestre h 09h 06h 06 h Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 6

7 3- Semestre 3 : L étudiant devra choisir un ensemble d unités mentionnées ci-dessous, en fonction du parcours désiré. La somme des crédits des unités choisies devra être impérativement égale à trente (30) unités. 1. Parcours-type LAP (Lasers-Atomes-Photonique) Unités recommandées : UEF1, UEF2, UEF3, UEF4, UEM1, UEM2. 2. Parcours-type SN (Sciences Nucléaires) Unités recommandées : UEF5, UEF6, UEF7, UEF8, UEF9, UEM3, UEF10 ou UEF14, UET1 ou UET2. 3. Parcours-type IRM (Interaction Rayonnement-Matière) Unités recommandées : UEF11, UEF12, UEF13, UEF14, UEM1, UEM3, UEM4, UET1, UET2. Volume horaire hebdomadaire typique pour chaque parcours : 19h30 (9h C + 7h30 TD + 3h TP) Unité d Enseignement VHS V.H hebdomadaire Mode d'évaluation Coeff. Crédits 15 sem. C TD TP Autres Continu Examen UE fondamentales UEF1(P) Calcul des structures atomiques et moléculaires 45 h 1h30 1h OUI OUI UEF2(P) Processus photo-induits et méthodes de caractérisation 45 h 1h30 1h OUI OUI UEF3(P) Systèmes dynamiques 45 h 1h30 1h OUI OUI UEF4(P) Nouvelles sources lasers et applications 45 h 1h30 1h OUI OUI UEF5(P) Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 7

8 Modèles nucléaires 45 h 1h30 1h OUI OUI UEF6(P) Réactions nucléaires 45 h 1h30 1h OUI OUI UEF7(P) Physique des particules élémentaires 45 h 1h30 1h OUI OUI UEF8(P) Neutronique 45 h 1h30 1h OUI OUI UEF9(P) Astrophysique nucléaire 22 h 30 1h OUI OUI UEF10(P) Fission 22 h 30 1h OUI OUI UEF11(P) Interaction rayonnementmatière 2 45 h 1h30 1h OUI OUI UEF12(P) Méthodes d analyse par rayonnement 45 h 1h30 1h OUI OUI UEF13(P) Spectroscopie moléculaire 22 h30 1h OUI OUI UEF14(P) Mécanique quantique 3 22 h30 1h OUI OUI UE méthodologie UEM1(P) Acquisition et traitement des signaux et des images 67 h 30 1h30 1h30 1h OUI OUI UEM2(P) Initiation aux codes de calcul ATSP2k et GRASP2k 45 h 1h30 1h OUI OUI UEM3(P) Techniques nucléaires d analyse 45 h 1h30 1h OUI OUI Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 8

9 UEM4(P) Ligne de faisceau de basse énergie 22 h30 1h OUI OUI UE découverte UE transversales UET1(P) Radioprotection 22 h30 1h OUI OUI UET2(P) Compléments de mathématiques pour la physique Total Semestre 3 22 h30 1h OUI OUI Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 9

10 3.1- Semestre 3 - Parcours-type LAP (Lasers-Atomes-Photonique) : Unité d Enseignement VHS V.H hebdomadaire Mode d'évaluation Coeff. Crédits 15 sem. C TD TP Autres Continu Examen UE fondamentales UEF1(P) Calcul des structures atomiques et moléculaires 45 h 1h30 1h OUI OUI UEF2(P) Processus photo-induits et méthodes de caractérisation 45 h 1h30 1h OUI OUI UEF3(P) Systèmes dynamiques 45 h 1h30 1h OUI OUI UEF4(P) Nouvelles sources lasers et applications 45 h 1h30 1h OUI OUI UE méthodologie UEM1(P) Acquisition et traitement des signaux et des images 67 h 30 1h30 1h30 1h OUI OUI UEM2(P) Initiation aux codes de calcul 45 h 1h30 1h OUI OUI ATSP2k et GRASP2k UE découverte UE transversales Total Semestre h 30 09h 07h30 03h Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 10

11 3.2- Semestre 3 - Parcours-type SN (Sciences Nucléaires) : Unité d Enseignement VHS V.H hebdomadaire Mode d'évaluation Coeff. Crédits 15 sem. C TD TP Autres Continu Examen UE fondamentales UEF5(P) Modèles nucléaires 45 h 1h30 1h OUI OUI UEF6(P) Réactions nucléaires 45 h 1h30 1h OUI OUI UEF7(P) Physique des particules élémentaires 45 h 1h30 1h OUI OUI UEF8(P) Neutronique 45 h 1h30 1h OUI OUI UEF9(P) Astrophysique nucléaire 22 h 30 1h OUI OUI UEF10(P) ou UEF14(P) 22 h 30 1h UEF10(P) Fission 22 h 30 1h30 OUI OUI UEF14(P) Mécanique quantique 3 22 h30 1h30 OUI OUI UE méthodologie UEM3(P) Techniques nucléaires d analyse 45 h 1h30 1h OUI OUI UE découverte UE transversales UET1(P) ou UET2(P) 22 h 30 1h UET1(P) Radioprotection 22 h30 1h30 OUI OUI Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 11

12 UET2(P) Compléments de mathématiques pour la physique 22 h30 1h30 OUI OUI Total Semestre h 30 12h 06h00 1h Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 12

13 3.3- Semestre 3 - Parcours-type IRM (Interaction Rayonnement-Matière) : Unité d Enseignement VHS V.H hebdomadaire Mode d'évaluation Coeff. Crédits 15 sem. C TD TP Autres Continu Examen UE fondamentales UEF11(P) Interaction rayonnementmatière 2 45 h 1h30 1h OUI OUI UEF12(P) Méthodes d analyse par rayonnement 45 h 1h30 1h OUI OUI UEF13(P) Spectroscopie moléculaire 22 h30 1h OUI OUI UEF14(P) Mécanique quantique 3 22 h30 1h OUI OUI UE méthodologie UEM1(P) Acquisition et traitement des signaux et des images 67 h 30 1h30 1h30 1h OUI OUI UEM3(P) Techniques nucléaires d analyse 45 h 1h30 1h OUI OUI UEM4(P) Ligne de faisceau de basse énergie 22 h30 1h OUI OUI UE découverte UE transversales UET1(P) Radioprotection 22 h30 1h OUI OUI UET2(P) Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 13

14 Compléments de mathématiques pour la physique 22 h30 1h OUI OUI Total Semestre h 00 13h30 4h30 03h Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 14

15 Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 15

16 Page 16 sur Semestre 4 : Domaine Filière Spécialité : Sciences de la Matière : Physique : Physique des Rayonnements Stage en laboratoire sanctionné par un mémoire et une soutenance. VHS Coeff Crédits Stage Total Semestre Récapitulatif global de la formation : (indiquer le VH global séparé en cours, TD, pour les 04 semestres d enseignement, pour les différents types d UE) UE VH UEF UEM UED UET Total Cours 315 h 45 h 67 h h 30 TD 270 h 45 h 22 h h 30 TP 90 h 90 h 180 h Travail personnel 585 h 135 h 135 h 855 h Stage S4 600 h 600 h Total 1170 h 915 h 315 h 2400 h Crédits % en crédits pour chaque UE 52 % 38 % 10 % Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 16

17 III Fiches d organisation des unités d enseignement (Etablir une fiche par UE) Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 17

18 Libellé de l UE : Mécanique quantique 1 Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : 1h30 TP: Travail personnel : 3 h Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Mécanique quantique 1 Matière : Mécanique quantique 1 Coefficient : 2 Crédits : 4 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières Le cours de mécanique quantique 1 vise la maitrise par l étudiant des concepts et outils nécessaires pour traiter les problèmes aussi bien de physique atomique (atome d hydrogène, effets Zeeman, couplage spin-orbite règles de sélections pour les transitions e-m) que de physique nucléaire (symétries et invariances, couplage spin-orbite, règles de sélections pour les transitions). Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 18

19 Libellé de l UE : Physique statistique Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : 1h30 TP: Travail personnel : 3h Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Physique statistique Matière : Physique statistique Coefficient : 2 Crédits : 4 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières Le but de cet enseignement est de comprendre les caractéristiques et les propriétés des statistiques quantiques et de les appliquer à quelques cas. Les systèmes hors d équilibre seront étudiés par la relation fluctuation dissipation et la théorie du transport. On présentera les principes de simulation des systèmes statistiques. Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 19

20 Libellé de l UE : Physique nucléaire 1 Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : 1h30 TP: Travail personnel : 3 h Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Physique nucléaire 1 Matière : Physique nucléaire 1 Coefficient : 2 Crédits : 4 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières A l issue de cet enseignement, l étudiant acquiert les connaissances de base en physique nucléaire lui permettant de poursuivre l étude approfondie de la physique subatomique. Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 20

21 Libellé de l UE : Physique atomique et moléculaire Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : 1h30 TP: Travail personnel : 3 h Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Physique atomique et moléculaire Matière : Physique atomique et moléculaire Coefficient : 2 Crédits : 4 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières Etude des propriétés fondamentales des atomes et des molécules diatomiques. Etude des transitions et des collisions atomiques. Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 21

22 Libellé de l UE : Optique approfondie Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : 1h30 TP: Travail personnel : 3 h Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Optique approfondie Matière : Optique approfondie Coefficient : 2 Crédits : 4 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières Propagation des ondes dans les milieux anisotropes et particulièrement dans les cristaux uniaxes qui constituent l essentiel des composants optoélectroniques utilisés dans la modulation de la lumière. Notions fondamentales de l optique non linéaire et dispositifs non linéaires qui ont été réalisés (transistor optique, amplificateur optique, modulation de la lumière, phénomène des solitons optiques etc..) dans la perspective de réaliser dans un avenir proche l ordinateur tout optique. Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 22

23 Libellé de l UE : Interaction rayonnement-matière 1 Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : 1h30 TP: Travail personnel : 3 h Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Interaction rayonnement-matière 1 Matière : Interaction rayonnementmatière 1 Coefficient : 2 Crédits : 4 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières Le but de cet enseignement est de décrire les principales sources de rayonnements (chargées et neutres). Les interactions élastique et inélastique des photons avec la matière sont traitées en insistant sur les variation avec l énergie et le numéro atomique des atomes. L interaction des particules chargées est traitée séparément pour les particules lourdes (ions) et légères (électrons, positrons). Des notions relatives au rayonnement de freinage et au parcours sont introduites dans le cas des électrons. Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 23

24 Libellé de l UE : Programmation Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : TD : TP: 3 h Travail personnel : 1h30 Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Programmation Matière : Programmation Coefficient : 2 Crédits : 4 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières Ce cours vise la maîtrise par l étudiant d un ou deux langages de programmation modernes applicables aux domaines scientifiques. Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 24

25 Libellé de l UE : Anglais Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Semestre : 1 Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : TP: Travail personnel : 1h30 Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Anglais Matière : Anglais Coefficient : 1 Crédits : 2 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières Compréhension des textes scientifiques en langue anglaise et communication dans cette langue (ateliers de travail, congrès, échanges d informations par courrier). Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 25

26 Libellé de l UE : Mécanique quantique 2 Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : 1h30 TP: Travail personnel : 3h Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Mécanique quantique 2 Matière : Mécanique quantique 2 Coefficient : 2 Crédits : 4 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières Le cours de mécanique quantique 2 s adresse à des étudiants ayant acquis les concepts de base et les outils mathématiques permettant de décrire les propriétés des systèmes physiques (atomes, noyaux). Il a pour objectif de fournir les outils théoriques appropriés pour aborder l interaction d un système avec un autre (atome avec rayonnement, nucléon avec nucléon, etc..) de manière plus approfondie. Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 26

27 Libellé de l UE : Spectroscopie atomique Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : 1h30 TP: Travail personnel : 3h Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Spectroscopie atomique Matière : Spectroscopie atomique Coefficient : 2 Crédits : 4 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières L objectif de cet enseignement est la familiarisation de l étudiant avec quelques techniques de spectroscopie instrumentale appliquée à la physique atomique Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 27

28 Libellé de l UE : Compléments de physique des rayonnements Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 3h TD : TP: Travail personnel : 3h Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Compléments de physique des rayonnements Coefficient : 2 Crédits : 6 2 matières au choix parmi : 1-Optique quantique et lasers 2- Physique nucléaire 2 3- Physique des plasmas Matière : Optique quantique et lasers Coefficient : 1 Crédits : 3 Matière : Physique nucléaire 2 Coefficient : 1 Crédits : 3 Matière : Physique des plasmas Coefficient : 1 Crédits : 3 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières 1-Optique quantique et lasers Acquisition des notions indispensables à la compréhension de l optique quantique en général et de la physique des lasers en particulier. 2- Physique nucléaire 2 A l issue de cet enseignement, l étudiant acquiert les connaissances approfondies lui permettant d entreprendre un travail de recherche en physique subatomique. 3- Physique des plasmas Définition et classification des plasmas ; Applications diverses ; Approches théoriques (orbites, théorie cinétique, fluides de plasmas) Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 28

29 Libellé de l UE : Détection et électronique nucléaire Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : 1h30 TP: Travail personnel : 3 h Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Détection et électronique nucléaire Matière : Détection et électronique nucléaire Coefficient : 2 Crédits : 4 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières Processus physiques de la détection des particules et des rayonnements. Description et fonctionnement des détecteurs Accélérateurs de particules électrostatiques, circulaires et linéaires.description et rôle des éléments constituant une chaîne d analyse Utilisation en recherche scientifique et dans les différents secteurs (industrie, médecine, agriculture...). Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 29

30 Libellé de l UE : Travaux de laboratoire 1 Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : TD : TP: 3 h Travail personnel : 1h30 Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Travaux de laboratoire 1 Matière : Travaux de laboratoire 1 Coefficient : 2 Crédits : 4 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières Techniques nucléaires : Cette Unité d Enseignement se propose comme une introduction générale aux techniques de détection de particules et de rayonnements utilisés dans les laboratoires de recherche. Elle a pour but de familiariser l'étudiant avec les deux aspects de l'interaction rayonnement matière. Elle a pour but de donner les connaissances de base indispensables à la physique de la détection et le principe de fonctionnement de tous les éléments constituants une chaine de détection classique (préampli, ampli, ADC, etc..). Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 30

31 Libellé de l UE : Travaux de laboratoire 2 Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : TD : TP: 3 h Travail personnel : 1h30 Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Travaux de laboratoire 2 Matière : Travaux de laboratoire 2 Coefficient : 2 Crédits : 4 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières Optique-Lasers : L étudiant est censé maîtriser la technique d alignement d un laser à gaz, se familiariser à l usage d une pompe primaire et à diffusion d huile. Comprendre le fonctionnement d un laser HeNe, d un laser à azote et d un laser à colorant. Caractérisation d un laser à gaz carbonique en fonction du courant de décharge et de la pression du gaz et l interprétation des résultats obtenus. Fonctionnement du laser en mode déclenché par absorbant saturable et méthode interférométrique. Caractérisation des impulsions. Etude du fonctionnement en modes relaxé et déclenché d un laser solide Nd :YAG Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 31

32 Libellé de l UE : Physique numérique Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : 1h30 TP: Travail personnel : 3 h Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Physique numérique Matière : Physique numérique Coefficient : 2 Crédits : 4 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières Assurer une formation dans la modélisation mathématique et des outils et méthodes de programmation Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 32

33 Libellé de l UE : Nouvelles sources lasers et applications Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : 1h30 TP: Travail personnel : 3h Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Nouvelles sources lasers et applications Matière : Nouvelles sources lasers et applications Coefficient : 2 Crédits : 5 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières Présentation des différentes applications liées aux développement récent de l optique et particulièrement des sources laser pouvant émettre sur une grande gamme de longueurs d onde des impulsions intenses et très brèves (pico et sub-picosecondes).ces applications concernent aussi bien l holographie, les expérimentations scientifiques, la métrologie, les applications industrielles et médicales que les utilisations en nanotechnologie. Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 33

34 Libellé de l UE : Processus photo-induits et méthodes de caractérisation Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : 1h30 TP: Travail personnel : 3h Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Processus photo-induits et méthodes de caractérisation Matière : Processus photo-induits et méthodes de caractérisation Coefficient : 2 Crédits : 5 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières Ce cours a deux objectifs essentiels : Le premier est l étude et la présentation des principaux effets optiques intervenant dans la génération de processus induits par laser ainsi que dans le mécanisme et les applications du photochromisme induit par voie optique essentiellement dans les milieux organiques. Le second objectif concerne les méthodes de caractérisation spectroscopique utilisées dans les dispositifs de très haute résolution temporelle et pour la détermination des propriétés optiques, structurales et énergétiques de micro et nano matériaux. Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 34

35 Libellé de l UE : Calcul de structures atomiques et moléculaires Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : 1h30 TP: Travail personnel : 3h Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Calcul de structures atomiques et moléculaires Matière : Calcul de structures atomiques et moléculaires Coefficient : 2 Crédits : 5 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières L étudiant, au terme de l enseignement de cette matière, aura acquis les outils théoriques nécessaires pour l étude de certaines propriétés atomiques et moléculaires. Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 35

36 Libellé de l UE : Systèmes dynamiques Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : 1h30 TP: Travail personnel : 3h Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Systèmes dynamiques Matière : Systèmes dynamiques Coefficient : 2 Crédits : 5 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières Etude des comportements dynamiques non linéaires de systèmes issus de la physique mais également d autres disciplines (chimie, biologie, écologie, économie ). Les concepts sont abordés avec une difficulté progressive et les exemples sont extraits de divers domaines : dynamique des lasers, mécanique, hydrodynamique, réactions chimiques... L étudiant aura acquis d une part une méthodologie pour toute étude dynamique (recherche des solutions, analyse de stabilité, analyse dynamique ) et d autre part un ensemble de techniques d étude (analyse linéaire de stabilité, reconstruction, sections de Poincaré, diagrammes de bifurcation, caractérisation topologique ). Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 36

37 Libellé de l UE : Acquisition et traitement des signaux et des images Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : 1h30 TP: 1h30 Travail personnel : 3h45 Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Acquisition et traitement des signaux et des images Matière : Acquisition et traitement des signaux et des images Coefficient : 2 Crédits : 5 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières Ce cours a pour objectif de permettre à l étudiant physicien d acquérir les outils essentiels de traitement du signal. On donne, d abord, un aperçu sur les méthodes de traitement des signaux analogiques, tels que délivrés par les mesures physiques. Le traitement de ces signaux après leur conversion en signaux numériques est abordé par la suite. Enfin, les notions acquises sont généralisées aux signaux bidimensionnels. Le cours est accompagné de séances de travaux pratiques permettant à l étudiant d appliquer les différentes techniques acquises. Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 37

38 Libellé de l UE : Initiation aux codes de calcul ATSP2k et GRASP2k Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : TP: 1h30 Travail personnel : 2h15 Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Initiation aux codes de calcul ATSP2k et GRASP2k Matière : Initiation aux codes de calcul ATSP2k et GRASP2k Coefficient : 2 Crédits : 5 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières Introduction de l algèbre des opérateurs tensoriels irréductibles (algèbre de Racah) utilisée dans les codes de calculs de structures atomiques (ATSP2k et GRASP2k). Cet enseignement est suivi par une série de travaux pratiques sur ordinateurs, qui sont pour l étudiant un premier contact avec des codes de calculs de structures atomiques. Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 38

39 Libellé de l UE : Modèles nucléaires Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : 1h30 TP: Travail personnel : 3h Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Modèles nucléaires Matière : Modèles nucléaires Coefficient : 2 Crédits : 5 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières L objectif de ce cours est de présenter les divers modèles pour décrire la structure des noyaux stables et près de la vallée de stabilité, ainsi que leurs limites de validité. Nous étudierons les questions sur les comportements collectif ou individuel des nucléons dans le noyau, les formes que peuvent prendre les noyaux, le couplage entre les excitations individuelles et collectives etc... Nous aborderons aussi les développements récents (dus aux développement des dispositifs expérimentaux) en structure nucléaire tels que: le changement de la structure des couches, les nouvelles fermetures de couches dans les noyaux loin de la vallée de stabilité, les noyaux à halos etc.., ainsi que les nouveaux champs d investigation dus aux nouveaux faisceaux radioactifs. Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 39

40 Libellé de l UE : Théorie des réactions nucléaires Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : 1h30 TP: Travail personnel : 3h Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Théorie des réactions nucléaires Matière : Théorie des réactions nucléaires Coefficient : 2 Crédits : 5 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières Cet enseignement fournit à l étudiant les outils nécessaires lui permettant d entreprendre un travail de recherche doctorale en physique nucléaire ou en astrophysique nucléaire. Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 40

41 Libellé de l UE : Physique des particules élémentaires Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : 1h30 TP: Travail personnel : 3h Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Physique des particules élémentaires Matière : Physique des particules élémentaires Coefficient : 2 Crédits : 5 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières Vision d ensemble de la physique des particules élémentaires (concepts, méthodes) ainsi qu une approche pratique (calcul de processus simples et évaluation de grandeurs physiques courantes) dans le but d aborder un travail de recherche dans la discipline. Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 41

42 Libellé de l UE : Neutronique Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : 1h30 TP: Travail personnel : 3h Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Neutronique Matière : Neutronique Coefficient : 2 Crédits : 5 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières Approfondir les connaissances en matière de : réactions nucléaires induites par neutrons, étude et résolution de l équation de transport des neutrons, distribution du flux de neutrons, distribution d énergie de neutrons, calcul de dosimétrie neutronique etc., qui sont liées à : physique des réacteurs (centrales nucléaires), analyse des matériaux, neutron-thérapie, fusion thermonucléaire, etc. Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 42

43 Libellé de l UE : Astrophysique nucléaire Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : TP: Travail personnel : 1h30 Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Astrophysique nucléaire Matière : Astrophysique nucléaire Coefficient : 1 Crédits : 2 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières Après cet enseignement, l étudiant est bien préparé à entreprendre un travail de recherche doctorale en astrophysique nucléaire. Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 43

44 Libellé de l UE : Fission Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : TP: Travail personnel : 1h30 Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Fission Matière : Fission Coefficient : 1 Crédits : 2 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières L objectif de ce cours est de donner à l étudiant des connaissances concernant le phénomène de la fission nucléaire. Ce cours présentera les aspects expérimental et théorique de la fission. En particulier, nous donnerons les caractéristiques des distributions des différentes observables. Les modèles théoriques existants seront présentés ainsi qu une interprétation de la dynamique de la fission. Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 44

45 Libellé de l UE : Techniques nucléaires d analyse Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : TP: 1h30 Travail personnel : 2h15 Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Techniques nucléaires d analyse Matière : Techniques nucléaires d analyse Coefficient : 1 Crédits : 4 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières Acquisition des connaissances nécessaires à la mise en œuvre de dispositifs expérimentaux dédiés à la caractérisation des matériaux répondant aux besoins des problématiques soulevées dans les disciplines telles que la physique des couches minces, les polymères, biologie, la médecine. Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 45

46 Libellé de l UE : Radioprotection Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : TP: Travail personnel : 1h30 Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Radioprotection Matière : Radioprotection Coefficient : 1 Crédits : 2 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières Cet enseignement présente les éléments essentiels permettant la protection envers les rayonnements ionisants Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 46

47 Libellé de l UE : Interaction Rayonnement-Matière 2 Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : 1h30 TP: Travail personnel : 3h Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Interaction Rayonnement-Matière 2 Matière : Interaction Rayonnement- Matière 2 Coefficient : 2 Crédits : 5 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières Les bases physiques de l interaction rayonnements matière sont étudiées. Les théories de base (collisionnelle et diélectrique) sont présentées pour les particules chargées. Les cas non relativistes et relativistes sont envisagés. La diffusion multiple des électrons dans la matière est abordée. Les sections efficaces d interaction des photons avec la matière sont évaluées. Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 47

48 Libellé de l UE : Méthodes d analyse par rayonnement Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : 1h30 TP: Travail personnel : 3h Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Méthodes d analyse par rayonnement Matière : Méthodes d analyse par rayonnement Coefficient : 2 Crédits : 5 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières Cet enseignement a pour objectif la présentation (non exhaustive) de quelques unes des principales techniques modernes d analyse de la matière. Il s agit tout particulièrement de celles qui sont basées sur l utilisation des rayonnements (photons, électrons, ions) et de dispositifs optiques pour la caractérisation des surfaces solides. Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 48

49 Libellé de l UE : Ligne de faisceau de basse énergie Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : TP: Travail personnel : 1h30 Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Ligne de faisceau de basse énergie Matière : Ligne de faisceau de basse énergie Coefficient : 1 Crédits : 2 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières Il s agit de présenter aux étudiants les éléments constitutifs principaux des accélérateurs de particules de basse énergie (jusque vers la centaine de kev) utilisés en physique des collisions atomiques à de fins de modification et d analyse de la matière ou en recherche fondamentale Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 49

50 Libellé de l UE : Spectroscopie moléculaire Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : TP: Travail personnel : 1h30 Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Spectroscopie moléculaire Matière : Spectroscopie moléculaire Coefficient : 1 Crédits : 2 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières Présentation des différentes techniques de spectroscopie appliquées à l étude de molécules diatomiques. Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 50

51 Libellé de l UE : Compléments de mathématiques pour la physique Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : TP: Travail personnel : 1h30 Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Compléments de mathématiques pour la physique Matière : Compléments de mathématiques pour la physique Coefficient : 1 Crédits : 2 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières Donner aux étudiants l assise mathématique nécessaire à la poursuite d une activité de recherche dans le domaine de la physique atomique et subatomique Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 51

52 Libellé de l UE : Mécanique quantique 3 Filière : Physique Spécialité : Physique des Rayonnements Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : TP: Travail personnel : 1h30 Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières UE : Mécanique quantique 3 Matière : Mécanique quantique 3 Coefficient : 1 Crédits : 2 Mode d'évaluation (continu ou examen) Continu et examen Description des matières Le cours de mécanique quantique 3 est un cours de mécanique quantique approfondie. Il s adresse à des étudiants ayant acquis les outils théoriques appropriés pour aborder l interaction d un système avec un autre (atome avec rayonnement, nucléon avec nucléon, etc..). Il a pour objectif de présenter de manière plus approfondie les calculs théoriques dont les résultats sont utilisés dans le domaine de l interaction du rayonnement avec la matière et de la structure nucléaire (théorie de la diffusion, éléments de théorie des collisions...) Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 52

53 IV - Programme détaillé par matière (1 fiche détaillée par matière) Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 53

54 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 1 Intitulé de la matière : Mécanique quantique 1 Enseignant responsable de l UE : FRAHI-AMROUN Akila Enseignant responsable de la matière: FRAHI-AMROUN Akila Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière). Le cours de mécanique quantique I vise la maitrise par l étudiant des concepts et outils nécessaires pour traiter les problèmes aussi bien de physique atomique (atome d hydrogène, effets Zeeman, couplage spin-orbite règles de sélections pour les transitions e-m) que de physique nucléaire (symétries et invariances, couplage spin-orbite, règles de sélections pour les transitions). Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement). Equation de Shroedinger à une dimension. Moment cinétique. Contenu de la matière : - Formalisme de la mécanique quantique. Postulats de la mécanique quantique. -Moment cinétique et rotations en mécanique quantique -Opérateurs tensoriels irréductibles. Théorème de Wigner Eckart -Applications : règles de sélection, transitions dipolaires électriques.. -Méthodes d approximation pour les états stationnaires (Perturbations indépendantes du temps ; principe variationnel ; méthode WKB) -Applications : Effet Zeeman, Effet Stark, correction taille du noyau Mode d évaluation : Contrôle continu (devoirs, interrogations écrites et orales). Examen final. Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc.). C.Cohen-Tannoudji, B.Diu et F.Laloë, Mécanique Quantique, Tomes 1 et 2 A. Messiah, Mécanique Quantique, Tomes 1 et 2 Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 54

55 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 1 Intitulé de la matière : Physique statistique Enseignant responsable de l UE : KESSAL Salem Enseignant responsable de la matière: KESSAL Salem Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière). Le but de cet enseignement est de comprendre les caractéristiques et les propriétés des statistiques quantiques et de les appliquer à quelques cas. Les systèmes hors d équilibre seront étudiés par la relation fluctuation dissipation et la théorie du transport. On présentera les principes de simulation des systèmes statistiques. Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement). Avoir suivi avec succès le cours de Physique statistique de 3 ème année LMD. Contenu de la matière : 1. Gaz parfait de fermions : - gaz électroniques dans les conducteurs - modèle de Thomas Fermi - statistique des naines blanches 2. Gaz parfait de bosons : - Condensation de BE d un gaz dans une boite - Condensation de BE dans un piège harmonique 3. Processus irréversibles et fluctuations : - Equation maîtresse - Mouvement brownien - Théorème de Fluctuation dissipation - Equation de Fokker Planck 4. Théorie du transport : - Collisions à deux particules - Equation de Boltzmann - Variation des valeurs moyennes - Equations de conservation et hydrodynamique 5. Simulation numérique de systèmes statistiques Mode d évaluation : Contrôle continu (devoirs, interrogations écrites et orales). Examen final. Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc.). Cours polycopié. F.Reif (Statistical and Thermal Physics), R.Kubo, M.Toda, Hashitsume, (Statistical Physics), R.Balian (Du microscopique au macroscopique), R.K.Pathria (Statistical Mechanics) Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 55

56 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 1 Intitulé de la matière : Physique nucléaire 1 Enseignant responsable de l UE : OUICHAOUI Saad Enseignant responsable de la matière: OUICHAOUI Saad Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière). A l issue de cet enseignement, l étudiant acquiert les connaissances de base en physique nucléaire lui permettant de poursuivre l étude approfondie de la physique subatomique. Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement). Contenu de la matière : 1 Notions générales sur le mouvement des particules 1.1 Nature quantique des particules et des ondes, dualité onde corpuscule 1.2 Masse, quantité de mouvement, énergie 1.3 Equivalence masse-énergie, unités et conventions 1.4 Mouvements classique et relativiste d une particule, relations relativistes 1.5 Mouvement d une particule dans un champ central, systèmes de coordonnées : cartésiennes, cylindriques, sphériques 1.6 Traitement quantique Equations d onde : de Schrödinger, Dirac et Klein - Gordon Applications: 2 Interaction des particules, cinématique de collision (le problème à deux corps) 2.1 Collision élastique entre deux particules : référentiels du laboratoire (L), du centre de masse (CM) et du mouvement relatif, relations de transformation L - CM 2.2 Collisions inélastiques et réactions, énergétique 2.3 Mouvement de deux particules dans un champ central 2.4 Sections efficaces : amplitude de diffusion, section efficace différentielle (distribution angulaire), section efficace totale, section efficace de réaction, transformations L - CM des sections efficaces 2.5 Diffusion coulombienne, méthode expérimentale générale en physique nucléaire Expérience de Rutherford, paramètres de la collision, loi de diffusion coulombienne Interprétation : découverte du noyau et mise en évidence de la force nucléaire 2.6 Réactions nucléaires (cinématique et énergétique) 3. Introduction de la physique subatomique 3.1 Champs et particules, Interactions fondamentales 3.2 Diagrammes de Feynman 3.3 Histoire brève, les grandes découvertes 3.4 Production des éléments, nucléosynthèse 3.5 Directions de recherche Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 56

57 4. Structure des nucléons 4.1 Propriétés des nucléons 4.2 Quarks et gluons, leptons 4.3 Isospin: Convention, conservation, formalisme 4.4 Etrangeté et nombres quantiques 4.5 Lois de conservation 4.6 Hadrons et interaction quark-quark 4.7 Particules et antiparticules 4.8 Eléments de QCD 5. Constitution et principales propriétés des noyaux atomiques 5.1 Forme radiale du potentiel nucléon-nucléon 5.2 Représentation des noyaux, nomenclature 5.3 Principe d incertitude : estimation de la taille du noyau 5.4 Distribution de charge et distribution de masse, rayon nucléaires 5.5 Densité et potentiel nucléaires 5.6 Masse et énergie de liaison nucléaires, excès de masse 5.7 Energie moyenne de liaison par nucléon et son interprétation, énergie de séparation 5.8 Instabilité des noyaux : vallée de stabilité, noyaux exotiques 5.9 Barrière coulombienne nucléaire : compétition entre forces nucléaire et électromagnétique, synthèse d éléments lourds 5.10 Niveaux d énergie des noyaux Propriétés quantiques : largeur naturelle, durée de vie, spin et parité, modes de couplage Etats liés, états de diffusion Modes de décroissance 6. Modèle de la goutte liquide 6.1 Justification, analogie noyau-goutte liquide incompressible, force nucléaire 6.2 Formule semi - empirique de masse, matière nucléaire infinie 6.3 Applications du modèle Estimation de l énergie nucléaire de fission et de fusion Evaluation du rayon nucléaire Désintégrations-, paraboles de masses des isobares, ligne destabilité 7. Modèle en couches des noyaux sphériques 7.1 Nombres magiques et énergie à une particule 7.2 Hamiltonien du modèle, potentiel moyen 7.3 Etats du potentiel de Woods - Saxon 7.4 Potentiel spin - orbite 7.4 Exemples, conclusion 8. Modèle du gaz de Fermi : énergie nucléaire d asymétrie A.1 Bases du modèle, hypothèse quantique A.2 Distribution de Fermi-Dirac, A.3 Application aux noyaux atomiques A.4 Energie nucléaire d asymétrie : termes d énergie cinétique et d énergie potentielle Mode d évaluation : Contrôle continu (devoirs, interrogations écrites et orales). Examen final. Références (Livres et polycopiés, sites Internet, etc.). Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 57

58 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 1 Intitulé de la matière : Physique atomique et moléculaire Enseignant responsable de l UE : BOUDJEMA Mohamed Enseignant responsable de la matière: BOUDJEMA Mohamed Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière). Etude des propriétés fondamentales des atomes et des molécules diatomiques. Etude des transitions et des collisions atomiques. Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement). Contenu de la matière : I. ATOMES A PLUSIEURS ELECTRONS 1. Modèle de Thomas-Fermi 2. Approximation du champ moyen 3. Approximation de Hartree et Hartree-Fock 4. DFT II. ATOMES DANS UN CHAMP 1. Effet Stark 2. Effets Zeeman et Paschen-Bach 3. Résonance Paramagnétique électronique 4. Résonance Magnétique Nucléaire III. TRANSITIONS ATOMIQUES 1. Probabilités de transition 2. Règles de sélection 3. Elargissement des raies IV. COLLISIONS ATOMIQUES 1. Diffusion élastique 2. Processus inélastiques (ionisation, excitation, échange de charge) V. MOLECULES DIATOMIQUES 1. Niveaux électroniques 2. Energies de vibration-rotation 3. Processus de dissociation Mode d évaluation : Contrôle continu (devoirs, interrogations écrites et orales). Examen final Références (Livres et polycopiés, sites Internet, etc.). Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 58

59 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 1 Intitulé de la matière : Optique approfondie Enseignant responsable de l UE : KELLOU Abdelhamid Enseignant responsable de la matière: KELLOU Abdelhamid Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière). Ce cours complète l enseignement donné en licence dans le module d optique et ondes électromagnétiques. Dans la première partie, il permet à l étudiant de comprendre la propagation des ondes dans les milieux anisotropes et particulièrement dans les cristaux uniaxes qui constituent l essentiel des composants optoélectroniques utilisés dans la modulation de la lumière. Ensuite sont introduites les notions fondamentales de l optique non linéaire qui lui permettront de comprendre comment sont conçus tous les dispositifs non linéaires qui ont été réalisés (transistor optique, amplificateur optique, modulation de la lumière, phénomène des solitons optiques etc..) dans la perspective de réaliser dans un avenir proche l ordinateur tout optique. Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement). Modules de licence : Optique et ondes électromagnétiques (phy11, en S5) TP Optique II en S6 Contenu de la matière : I- Propagation d ondes planes dans un milieu linéaire, homogène et anisotrope I.1 Structure de l onde plane dans le milieu anisotrope I.2 Relation de dispersion I.3 Equations aux indices I.4 Surface des indices et surface des vecteurs d ondes I.5 Cas des milieux uniaxes II- Introduction à l optique non linéaire II-1 Equations d onde non linéaires II-2 Approximation des amplitudes lentement variables II-3 Susceptibilités électriques non linéaires III- Effets optiques non linéaires du second ordre Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 59

60 III-1 Relation de Manley-Rowe III-2 Propagation du second harmonique (interaction faible et forte) III-3 Processus paramétriques (amplification et oscillation) IV- Effets optiques non linéaires du troisième ordre IV-1 Conjugaison de phase optique IV-2 Bistabilité optique IV-3 Diffusion Raman stimulée IV-4 Diffusion Brillouin stimulée V- Introduction aux applications V-1 Auto action de la lumière V-2 Auto focalisation et auto piégeage de la lumière V-3 Auto modulation de phase V-4 Propagation de solitons dans les fibres optiques Mode d évaluation : Contrôle continu : interrogations écrites et devoirs à la maison Epreuve de synthèse à la fin du semestre Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc). J.P.Mathieu et M.Rousseau, Problèmes d optique, 2 ( Dunod) Born et Wolf, Principles of Optics (Pergamon) J.Y.Courtois, Optique non linéaire Govind et Agrawal,:Non linear Fiber Optics.(Academic Press, 1995). D.L.Mills, Nonlinear Optics Basic Concept (Springer) R.Shen,The principles of Nonlinear Optics (Wiley-Interscience) Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 60

61 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 1 Intitulé de la matière : Interaction rayonnement-matière 1 Enseignant responsable de l UE : CHAMI Ahmed Chafik Enseignant responsable de la matière: CHAMI Ahmed Chafik Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière). Le but de cet enseignement est de décrire les principales sources de rayonnements (chargées et neutres). Les interactions élastique et inélastique des photons avec la matière sont traitées en insistant sur les variations avec l énergie et le numéro atomique des atomes. L interaction des particules chargées est traitée séparément pour les particules lourdes (ions) et légères (électrons, positrons). Des notions relatives au rayonnement de freinage et au parcours sont introduites dans le cas des électrons. Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement). Physique nucléaire, physique atomique, électromagnétisme (niveau licence) Contenu de la matière : 1. Sources de rayonnements ionisants 1.1. Rayonnements naturel et artificiel 1.2. Rayonnements directement ionisant et indirectement ionisants 1.3. Sources radioactives Sources Sources Sources et capture électronique Sources à conversion interne Sources Sources de fission 1.4. Sources de neutrons Sources de fission Sources,n Accélérateurs Réacteurs nucléaires 1.5. Emission accompagnant la désexcitation radioactive Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 61

62 Rayons X Electrons Auger 2. Interaction des photons avec la matière 2.1. Diffusion élastique Section efficace de la diffusion Thomson Section efficace de la diffusion Rayleigh Section efficace de la diffusion élastique par un atome (cohérence) 2.2. Diffusion Compton Lois de conservation Section efficace Klein Nishina et section efficace de transfert Section efficace de la diffusion Compton par un atome (incohérence) 2.3. Effet Photoélectrique Conservation de l énergie Section efficace 2.4. Création de paires et de triplets Lois de conservation et calcul des seuils Sections efficaces 2.5. Coefficients d absorption massique Variation avec l énergie et le numéro atomique Règles d addition pour les molécules et mélanges. 3. Interaction des particules chargées avec la matière 3.1. Particules chargées lourdes Théorie classique de l ionisation. Diffusion de Rutherford et critère adiabatique de Bohr. Formule de Bohr Théorie semi-classique de Fermi Formule de Bethe Cas relativiste Pouvoir d arrêt massique. Règle d addition de Bragg Notions sur le parcours 3.2. Electrons Section efficace de Møller Pouvoir d arrêt par ionisation Cas relativiste Bremsstrahlung (cas classique). Pouvoir d arrêt par rayonnement Longueur d absorption. Mode d évaluation : Contrôle continu (devoirs, interrogations écrites et orales). Examen final. Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc.).: E.B. Podgorsak Radiation physics for medical physicists Springer (2006) M.F. L Annunziata Nuclear radiation, its interaction with matter and radioisotope decay in Handbook of radioactivity analysis second edition Elsevier Science (2003) R.K. Hobbie et B.J. Roth Intermediate physics for medicine and biology (fourth edition) Springer (2007) Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 62

63 National Institut of Standards and Technology (NIST): Physical reference data XCOM: Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 63

64 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 1 Intitulé de la matière : Programmation Enseignant responsable de l UE : BOUDOUMA Youcef Enseignant responsable de la matière: BOUDOUMA Youcef Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière). Ce cours suppose acquis (en licence) les éléments de base de l analyse numérique (approximation et zéros de fonctions, différentiation, intégration, équations différentielles) ainsi qu une initiation à MATLAB. Il vise la maîtrise par l étudiant d un ou deux langages de programmation modernes applicables aux domaines scientifiques choisi parmi les langages : compilé (FORTRAN), interprété (JAVA), orienté objet (VISUAL C++), et symbolique (MATHEMATICA). Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement). Contenu de la matière : La programmation se basera sur un ou deux langages choisis parmi les langages suivants : -Matlab -Python -Fortran -Mathématica - Java -Visual C++ -Applications Mode d évaluation : Contrôle continu (devoirs, interrogations écrites et orales). Examen final. Références (Livres et polycopiés, sites Internet, etc.). - Livre de Mathematica Stephen Wolfram Addison Wesley Numerical recipes in Fortran W.H.Press, S.A.Tenkolsky, W.T.Wetterling, B.P.Fannery, Cambridge Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 64

65 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 01 Intitulé de la matière : Anglais Enseignant responsable de l UE : Enseignant du Centre d Enseignement Intensif des Langues de l USTHB Enseignant responsable de la matière: Intensif des Langues de l USTHB Enseignant du Centre d Enseignement Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière). Comprendre des textes scientifiques en langue anglaise et communiquer dans cette langue (ateliers de travail, congrès, échanges d informations par courrier). Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement). Contenu de la matière : - Consolidation et approfondissement de l anglais général - Compréhension écrite et orale - Entraînement à la prise de parole - Eléments d anglais scientifique et technique - Etude de textes et traduction Mode d évaluation : Contrôle continu (devoirs, interrogations écrites et orales). Examen final. Références (Livres et polycopiés, sites Internet, etc.). Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 65

66 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 2 Intitulé de la matière : Mécanique quantique 2 Enseignant responsable de l UE : FRAHI-AMROUN Akila Enseignant responsable de la matière : FRAHI-AMROUN Akila Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière). Le cours de mécanique quantique II s adresse à des étudiants ayant acquis les concepts de base et les outils mathématiques permettant de décrire les propriétés des systèmes physiques (atomes, noyaux). Il a pour objectif de fournir les outils théoriques appropriés pour aborder l interaction d un système avec un autre (atome avec rayonnement, nucléon avec nucléon, etc..) de manière plus approfondie. Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement). Contenu de la matière : - Perturbations stationnaires : rappels -Perturbations dépendant du temps -Applications : Règle d or de Fermi, Probabilités de transition pour un système à deux niveaux, approximation adiabatique, oscillations de Rabi - Introduction à la théorie quantique des champs -Applications : Quantification du champ électromagnétique, Mode d évaluation : Contrôle continu (devoirs, interrogations écrites). Examen final. Références C.Cohen-Tannoudji, B.Diu et F.Laloë, Mécanique Quantique, Tomes 1 et 2 A. Messiah, Mécanique Quantique, Tomes 1 et 2 NN. Bogolioubov et DV.Chirkov, Introduction à la théorie quantique des champs JD. Bjorken and SD.Drell, Relativistic Quantum Mechanics Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 66

67 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 2 Intitulé de la matière : Spectroscopie atomique Enseignant responsable de l UE : TALEB Abdelouahab Enseignant responsable de la matière: TALEB Abdelouahab Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière maximum 3 lignes). L objectif de cet enseignement est la familiarisation de l étudiant avec quelques techniques de spectroscopie instrumentale appliquée à la physique atomique Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement Maximum 2 lignes). L étudiant devra avoir une bonne maîtrise des connaissances de base en physique atomique enseignées au deuxième semestre de la troisième année de licence de physique Contenu de la matière : Largeur de raies : Probabilités de transition radiatives. Règles de selection. Largeurs et formes de raies. Elargissements homogène et inhomogène. Convolution et profil de Voigt. Vapeur atomique. Jet atomique : Production et détection des atomes. Spectrométrie instrumentale : Spectromètre et monochromateur à prisme et à réseau. Influence des fentes d entrée et de sortie.pouvoir de résolution. Spectroscopie d absorption et d émission atomique: Principe des deux méthodes Lois d absorption et d émission.lampe à cathode creuse. Effet Zeeman : Magnétisme atomique.effet Zeeman normal. Couplage spin-orbite. Effet Zeeman anormal. Facteur de Landé: Effet Zeeman en champ magnétique faible dans le cas du couplage L-S. Effet Paschen-Back en champ magnétique fort.cas des champs magnétiques intermédiaires. Etude des atomes à un ou deux électrons extérieurs dans un champ magnétique. Effet Stark : Effet Stark linéaire dans l atome d hydrogène. Perturbation à l ordre un d un niveau dégénéré. Calcul de la correction en énergie et de la fonction d onde Effet Stark quadratique dans les atomes non hydrogénoïdes.perturbation à l ordre deux. Calcul de la correction en énergie et de la fonction d onde. Application au calcul des largeurs de raies dans un plasma. Spectroscopie sur jet atomique : Détection des transitions optiques par fluorescence, par photo déviation, par application d un champ électrique,. Résonance magnétique : Précession de Larmor. Mouvement d un moment magnétique atomique en présence d un champ magnétique statique et d un champ magnétique de radiofréquence perpendiculaire au champ magnétique statique. Phénomène de la relaxation. Equations de Bloch. Solutions stationnaires des équations de Bloch. Expériences de double résonance optique. Application à la résonance paramagnétique R.PE Magnétisme nucléaire. Structure hyperfine. Facteur de Landé hyperfin. Effet Zeeman hyperfin. Résonance magnétique nucléaire. Ralentissement et refroidissement des atomes neutres: Balayage de la fréquence du rayonnement excitateur. Balayage par application d un champ magnétique inhomogène. Balayage par application d un champ électrique inhomogène. Refroidissement Doppler et refroidissement Sisyphe. Refroidissement sub-doppler. Limite du refroidissement. Piégeage des atomes neutres : Piégeage magnétique et magnéto-optique. Piége magnétostatique. Refroidissement évaporatif des atomes. Condensat de Bose-Einstein. Laser à atomes Différents composants en optique atomique : Miroirs atomiques à ondes évanescentes et miroir atomique magnétique. Séparatrice atomique. Lentille atomique. Polariseur atomique. Interférométrie atomique: Interférences atomiques dans le dispositif de Young.Interféromètre atomique de Mode Mach-Zender d évaluation : Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 67

68 Contrôle continu : interrogations écrites et devoirs à la maison Epreuve de synthèse à la fin du semestre Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc). Physique atomique (Tomes 1 et 2) : B.Cagnac et J-C Pebay-Peroula Structure atomique élémentaire : Woodgate Physique atomique (Tomes 1 et 2) : E.Chpolski Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 68

69 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 2 Intitulé de la matière : Optique quantique et lasers Enseignant responsable de l UE : BENCHOUK Chafik Enseignant responsable de la matière: KELLOU Abdelhamid Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière). Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement). Contenu de la matière : Chapitre 1 : RAPPELS ET GENERALITES SUR LES INTERACTIONS RAYONNEMENT- MATIERE 1. Introduction 2. Sources optiques 3. Interaction rayonnement matière Chapitre 2 : CAVITES RESONNANTES ET MODES PROPRES 1. Cavités laser et stabilité 2. Modes propres de propagation dans une cavité laser, condition de résonance Chapitre 3 : MILIEU AMPLIFICATEUR 1. Absorption et émission de rayonnements 2. Coefficients d absorption et probabilités de transitions 3. Sections efficaces 4. Formes de raie et élargissement spectral (homogène et inhomogène) 5. Excitation optique et Inversion de population Chapitre 4 : OSCILLATION LASER 1. Système laser 2. Théorie des bilans 3. Conditions d oscillation et amorçage 4. Différents types de lasers et classification Chapitre 5 : TRAITEMENT SEMI CLASSIQUE 1. Equations de Maxwell-Block, 2. Régime stationnaire Chapitre 6 : REGIMES DE FONCTIONNEMENT DES LASERS 1. Régimes relaxé Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 69

70 2. Fonctionnement déclenché, Q-switching et différents modes de déclenchement et de modulations (modèles, caractérisation et propriétés) 3. Fonctionnement en modes bloqués. Cas du laser à néodyme (mode locking par différentes méthodes, modélisation et cinétique de fonctionnement par absorbant saturable, caractérisation et propriétés) Mode d évaluation : Contrôle continu : interrogations écrites et devoirs à la maison Epreuve de synthèse à la fin du semestre Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc). Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 70

71 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 2 Intitulé de la matière : Physique nucléaire 2 Enseignant responsable de l UE : BENCHOUK Chafik Enseignant responsable de la matière: OUICHAOUI Saad Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière). A l issue de cet enseignement, l étudiant acquiert les connaissances approfondies lui permettant d entreprendre un travail de recherche en physique subatomique. Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement). Contenu de la matière : I) Interaction nucléaire forte : étude du noyau de deutérium - Le noyau de deutérium - Moment dipolaire magnétique - Moment quadrupolaire électrique - Force tensorielle et état 3 D 1 - Symétrie et force nucléaire - Potentiel nucléon - nucléon général II) Interaction nucléaire forte : Diffusion nucléon-nucléon - Théorie de Yukawa - Diffusion nucléon - nucléon, indiscernabilité des particules - Ondes partielles, déphasages, sections efficaces - Diffusion à basse énergie et paramètres associés - Diffusion à haute énergie et paramètres associés - Paramètres de diffusion, Potentiel nucléaire III) Structure nucléaire - Diffusion d électrons, Facteur de forme - Facteur de forme nucléon - nucléon - Diffusion de leptons à haute énergie - Densité de matière et densité de charge - Moment dipolaire magnétique des noyaux impairs - Spin et isospin de l état fondamental - Densités de niveaux nucléaires et états excités - Etats faiblement excités - Etats de haute excitation IV) Moments nucléaires - Moments électromagnétiques - Symétrie et Forme des noyaux Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 71

72 - Moment magnétique dipolaire des noyaux impair V) Excitation et désexcitation des noyaux - Eléments de matrice de transition nucléaire - Transitions électromagnétiques - Valeur moyenne à une particule - Interaction faible et décroissances bêta - Désintégration alpha - Fission nucléaire VI) Réactions nucléaires - Excitation coulombienne - Formation et désexcitation du de noyau composé : section efficace de Breit et Wigner à un niveau - Réactions directes - Diffusion de nucléons aux énergies intermédiaires - Réactions méson - noyau - Réactions entre ions lourds Mode d évaluation : Contrôle continu (devoirs, interrogations écrites et orales). Examen final. Références (Livres et polycopiés, sites Internet, etc.). Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 72

73 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 2 Intitulé de la matière : Physique des plasmas Enseignant responsable de l UE : BENCHOUK Chafik Enseignant responsable de la matière: HARFOUCHE Ali Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière). Définition et classification des plasmas ; Applications diverses (fusion thermonucléaire contrôlée, microélectronique ) ; Approches théoriques (orbites, théorie cinétique, fluides de plasmas) Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement). Contenu de la matière : I- Introduction - paramètres fondamentaux d un plasma - degré d ionisation d un plasma - classification des plasmas II- Mouvement de particules chargées dans un champ E.M. - trajectoire - vitesse de dérive - invariant adiabatique - application aux pièges magnétiques III- Théorie cinétique des plasmas : - équation d évolution des la fonction de distribution - équation cinétique au sens de Boltzmann - équation cinétique au sens de Krook - équation cinétique de Fokker-Planck IV- Théorie fluide des plasmas V- Notion de résistivité et de diffusion dans un plasma VI- Ondes dans les plasmas Mode d évaluation : Contrôle continu (devoirs, interrogations écrites et orales). Examen final. Références (Livres et polycopiés, sites Internet, etc.). -F.F.CHEN: Introduction to Plasma Physics( Plenum Press). -L.ARTSIMOVITCH et S.LOUKIANOV: Mouvement des particules chargées dans des champs électromagnétiques. -J.L DELCROIX: Introduction à la théorie des gaz ionisés ( Dunod). J.D. CALLEN: Fundamentals of Plasma Physics, University of Wisconsin, Madison. Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 73

74 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 2 Intitulé de la matière : Détection et électronique nucléaire Enseignant responsable de l UE : BENDJABALLAH Noureddine Enseignant responsable de la matière: BENDJABALLAH Noureddine Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière). Processus physiques de la détection des particules et des rayonnements. Description et fonctionnement des détecteurs Accélérateurs de particules électrostatiques, circulaires et linéaires.description et rôle des éléments constituant une chaîne d analyse Utilisation en recherche scientifique et dans les différents secteurs (industrie, médecine, agriculture...). Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement). Contenu de la matière : Compteur à gaz Détecteur à scintillation Détecteurs semi-conducteurs Détecteurs de neutrons Statistique de comptage Mesure de l énergie Mesure des coïncidences et résolution en temps Mesure des temps de vie nucléaires Accélérateurs de particules : électrostatiques ;linéaires ;cyclotrons ;synchrotrons Anneaux de collision. Mode d évaluation : Contrôle continu (devoirs, interrogations écrites et orales). Examen final. Références (Livres et polycopiés, sites Internet, etc.). Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 74

75 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 02 Intitulé de la matière : Travaux de laboratoire 1 Enseignant responsable de l UE : ABDESSELAM Mehana Enseignant responsable de la matière: ABDESSELAM Mehana Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière). Cette Unité d Enseignement se propose comme une introduction générale aux techniques de détection de particules et de rayonnements utilisés dans les laboratoires de recherche. Elle a pour but de familiariser l'étudiant avec les deux aspects de l'interaction rayonnement matière. Elle a pour but de donner les connaissances de base indispensables à la physique de la détection et le principe de fonctionnement de tous les éléments constituants une chaine de détection classique (préampli, ampli, ADC, etc..). Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement). Contenu de la matière : -Compteur Geiger Müller -Statistique de comptage - Electronique nucléaire de détection. -Détecteur1 : scintillateur avec analyseur monocanal ; - Détecteur 2 : scintillateur avec analyseur multicanal -Détecteur à barrière de surface : Détection des particules α -Détection des rayonnements γ -Coïncidences «-» Mode d évaluation : Contrôle continu (devoirs, interrogations écrites et orales). Examen final. Références (Livres et polycopiés, sites Internet, etc.). W. R. LEO, Techniques for nuclear and particle physics experiments, Springer-Verlag, ISBN G.F. KNOLL, Radiation detection and measurement, Wiley, ISBN X, M. BUENERD et al., Instrumentation en physique nucléaire et en physique des particules, JOLIOT CURIE 1988, Les éditions de physique, ISBN D. GREEN, The physics of particle detectors, Cambridge, ISBN Niveau Recherche : W. BLUM & L. ROLANDI, Particle detection with drift chambers, Springer-Verlag ISBN Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 75

76 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 2 Intitulé de la matière : Travaux de laboratoire 2 Enseignant responsable de l UE : SI FODIL Rachid Enseignant responsable de la matière: SI FODIL Rachid Objectifs de l enseignement : L étudiant est censé maîtriser la technique d alignement d un laser à gaz, se familiariser à l usage d une pompe primaire et à diffusion d huile. Comprendre le fonctionnement d un laser HeNe, d un laser à azote et d un laser à colorant. Caractérisation d un laser à gaz carbonique en fonction du courant de décharge et de la pression du gaz et l interprétation des résultats obtenus. Fonctionnement du laser en mode déclenché par absorbant saturable et méthode interféromètrique. Caractérisation des impulsions. Etude du fonctionnement en modes relaxé et déclenché d un laser solide Nd :YAG Connaissances préalables recommandées : Optique. Electromagnétisme. Optique non linéaire, optique des milieux anisotropes. Physique atomique et moléculaire, Optique quantique et lasers. Contenu de la matière : 1-Alignement d une cavité laser 2-Techniques de vide primaire et secondaire 3- Le laser à colorant 4- Le laser à azote 5- Le laser à He-Ne 6- Caractérisation du laser à CO 2 fonctionnant en continu et en déclenché 7- Fonctionnement en modes relaxé et déclenché du laser solide Nd :YAG 8- Transmission par fibres optiques : Propagation et atténuation 9- Optique et Imagerie : Holographie classique et numérique Mode d évaluation : Comptes rendus et test final Références : Physique des processus dans les générateurs de rayonnement cohérent. L.Tarassov, Ed.MIR.Moscou. CO2 laser: Effects and Applications, W.W.Duley, Academic Press (1976). Lasers Vol3, A.K.Levine and A.J.DeMaria Marcel Dekker Inc. (1971). J.P Mathieu : Optique et Electromagnétisme, Tomes 1et 2 Maison d Edition : SEDES P.R.Roland : Problèmes d optique, Edition : ARMAND COLIN J.P.Mathieu M.Rousseau : Problèmes d optique, 2 Maison Edition : DUNOD J.ROIG : Optique Physique, Tomes 1 et2 Maison d Edition : MASSON ET CIE Born et Wolf Principles of Optics : Maison d Edition : PERGAMON M.Bertin J.P.Faroux et J.Renault : Optique, Tomes 1 et 2, Maison d Edition : DUNOD Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 76

77 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 2. Intitulé de la matière : Physique numérique Enseignant responsable de l UE : BOUDOUMA Youcef Enseignant responsable de la matière: BOUDOUMA Youcef Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière). Assurer une formation dans la modélisation mathématique et des outils et méthodes de programmation Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement). Contenu de la matière : I) Méthode de Monte Carlo : -1 )Intégration 2 ) Physique statistique-3 ) Mécanique quantique-4 )Interaction ion matière.. II) Dynamique Moléculaire : -1 )) Algorithme de Verlet-2 ) Evolution des systèmes à plusieurs corps-3 ) Théorie de la fonctionnelle densité(dft). III)Analyse spectrale :-1 )Transformée de Fourier (FFT) - Mode d évaluation : Contrôle continu (devoirs, interrogations écrites et orales). Examen final Références (Livres et polycopiés, sites Internet, etc.). 1- An introduction to Computer Simulation Methods H.Gould et J.Tobochnik Addison Wesley 2- Computationnal Physics N.J.Giordano et H.Nakanishi Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 77

78 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 3 Intitulé de la matière : Nouvelles sources lasers et applications Enseignant responsable de l UE : KELLOU Abdelhamid Enseignant responsable de la matière: KELLOU Abdelhamid Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière). L objectif principal de ce cours est de présenter à l étudiant les différentes applications liées aux développement récent de l optique et particulièrement des sources laser pouvant émettre sur une grande gamme de longueurs d onde des impulsions intenses et très brèves (pico et subpicosecondes).ces applications concernent aussi bien l holographie, les expérimentations scientifiques, la métrologie, les applications industrielles et médicales que les utilisations en nanotechnologie. Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement). Optique. Electromagnétisme. Optique non linéaire, optique des milieux anisotropes. Physique atomique et moléculaire. Optique Quantique et lasers enseigné en S2 Contenu de la matière : Chapitre 1 : Les différents types de lasers 1. Les lasers à gaz 2. Les lasers à vapeurs métalliques 3. Les lasers solides sous forme de cristaux ou de fibres 4. les lasers à colorants 5. les lasers à semi-conducteurs 6. les lasers à électrons libres 7. Les micros lasers 8. Les nano lasers. Chapitre 2 : Holographie - Principe - Reconstruction de l image - Conjugaison de phase - Montages holographiques Chapitre 3 : Applications et utilisations scientifiques des lasers - Lidar Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 78

79 - Ablation laser. Couches minces - Effet Sagnac - Granularité laser. Speckle - Effet électrooptique et basculement de polarisation Chapitre 3 : Mesures par laser - Laser métrologique et étalon de fréquence - Télémétrie, alignement - Vélocimétrie - Mesure de dimensions d objets Chapitre 4 : Applications en industrie - Systèmes lasers et usinage - Traitements thermiques - Soudage, Perçage, découpe - Marquage et gravage Chapitre 5 : Applications médicales - Sécurité laser et seuils de lésions - Actions du faisceau sur les tissus - Applications thérapeutiques et photothérapie - Marquage cellulaire Mode d évaluation : Contrôle continu : interrogations écrites et devoirs à la maison Epreuve de synthèse à la fin du semestre Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc). - Lasers, interaction lumière atomes. B. Cagnac. EDP sciences CNRS Edition paris Glasses for photonic, Masayuki Yamane, Ed Cambridge University Press Laser spectroscopy W. Demtroder; 3 Edition; Springer Verlag Lasers in materials science; R.P Agarwala, Trans Tech Publications Holography for the new millennium; J. Ludman, Springer Verelag Lasers. D. Dangoisse Dunod, 2 Edition C.Fabre et J.P.Picholle : Les lasers et leurs applications scientifiques et médicales (1996). Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 79

80 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 3 Intitulé de la matière : Processus photo- induits et méthodes de caractérisation Enseignant responsable de l UE : ZIANE Omar Enseignant responsable de la matière: ZIANE Omar Objectifs de l enseignement : Ce cours a deux objectifs essentiels : Le premier est l étude et la présentation des principaux effets optiques intervenant dans la génération de processus induits par laser ainsi que dans le mécanisme et les applications du photochromisme induit par voie optique essentiellement dans les milieux organiques. Le second objectif concerne les méthodes de caractérisation spectroscopique utilisées dans les dispositifs de très haute résolutions temporelles et pour la détermination des propriétés optiques, structurales et énergétiques de micro et nano matériaux. Connaissances préalables recommandées : Optique. Electromagnétisme, Mécanique quantique Optique non linéaire, optique des milieux anisotrope. Physique atomique et moléculaire, Mécanique quantique 1 ; Optique quantique et lasers, spectroscopie instrumentale; Calculs des structures moléculaires Contenu de la matière : Chapitre 1 : Principaux processus photo induits Génération d harmoniques lumineux, Mélanges multi ondes Milieux de photo induction Chapitre 2 : Diffusion stimulée Principe Diffusion stimulée photo induite Chapitre 3 : Sources continues cohérentes générées par photo induction Milieux générateurs, Processus de génération, Auto modulation de phase, Diffusion et cascades Raman, Couplages à 4 ondes, Effet de filamentation Applications (spectroscopie, caractérisation haute résolution.) Chapitre 4 : Systèmes photochromes- Applications La réaction de photochromisme Différents processus de photochromismes (ouvertures et fermetures de cycles, transfert de proton) Applications (mémoire optique, commutateurs, marquage, applications biologiques) Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 80

81 Chapitre 5 : Détections optiques Paramètres de détection Détectivité et principaux bruits Détecteurs quantiques (effets physiques utilisés, photomultiplicateurs, photodiodes) Détecteurs thermiques Chapitre 6 : Caractérisation par spectroscopie d absorption Transitions électroniques Densités optiques Absorptions transitoires Dispositifs expérimentaux, techniques Pompe sonde haute résolution Chapitre 7 : Spectrométrie infra rouge et Raman Rotations et vibrations moléculaires Dispositifs Analyses spectrales Chapitre 8 : Mesures indirectes par auto corrélation Techniques de mesure par fluorescence à deux photons Techniques de mesure par génération d harmoniques Mode d évaluation : Contrôle continu (Interrogations orales et écrites), exposés, devoirs.epreuve finale Références : - Photochromism Molecules and Systems. H. Durr, H. Bouas-Laurent. Elsevier, Amsterdam Super continuum laser source R. Alfano, springer verlag Non linear fibber optics. P Govind. Agrawal. - Optical Coherence and Quantum Optics L. Mandel, E Wolf. Cambridge University Press Rayonnements Optiques, Radiométrie Photométrie. F. Desvignes. Editions Masson, 2 édition La diffusion Raman et ses interactions bec le mélange à 4 ondes : fondements et application. F. Vanholsbeek ; Doctorat ; Université de Bruxelles ; Optique, Fondements et applications. J.P. Perez. Editions Dunod, 6 édition Paris, Structural and chemical analysis of materials. J.P Eberhard. Edition Wiley Optique cohérente. W. Lauterborn, T. Kurz ; M. Wiesenfeldt ; Editions Masson, P.L. Baldek, P.P. Ho, R.R. Alfano, Super continuum Laser Source, Springer Verlag, New York, G.P. Agrawal, Non Linear Fibber Optics, second ed., Academic Press, New York, Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 81

82 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 3 Intitulé de la matière : Calculs de structures atomiques et moléculaires Enseignant responsable de l UE : NEMOUCHI Messaoud Enseignant responsable de la matière : NEMOUCHI Messaoud Objectifs de l enseignement L étudiant, au terme de l enseignement de cette matière, aura acquis les outils théoriques nécessaires pour l étude de certaines propriétés atomiques et moléculaires. Connaissances préalables recommandées Les étudiants ont besoin des notions vues en mécanique quantique 1 et de certaines notions qui seront enseignées en parallèle dans le module de mécanique quantique 2. La matière de physique atomique et moléculaire est un prérequis à cette matière. Contenu de la matière : Chapitre 1 : Approximation Hartree-Fock 1- Electroaffinité 2- Probabilités de transition 3- Structure fine des niveaux Mode d évaluation 4- Structures : Devoirs hyperfines et examens 5- Déplacement isotopique de transition Références : - 1- Le principe variationnel 2- Expression de l énergie 3- Les équations Hartree-Fock 4- Les paramètres d énergie 5- Le théorème de Brillouin 6- Solutions numériques des équations Hartree-Fock Chapitre 2 : L approche multiconfigurationnelle Hartree-Fock (MCHF) 1- La corrélation électronique 2- Théorie des perturbations appliquée aux atomes polyélectroniques 3- L approximation MCHF et équations MCHF 4- Solutions numériques des équations MCHF Chapitre 3: Les effets relativistes dans les atomes à plusieurs électrons 1- Atomes faiblement relativistes : L approximation de Breit-Pauli 2- Atomes fortement relativistes : Equation de Dirac Chapitre 4 : Etude théorique de quelques propriétés atomiques Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 82

83 Mode d évaluation : Contrôle continu : interrogations écrites et devoirs à la maison Epreuve de synthèse à la fin du semestre Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc). - The Hartree Fock method for atoms, C.F. Fischer - Computation atomic structure, an MCHF approach, C.F. Fisher, T. Brage, P. Jonsson - The theory of atomic structure and spectra, R.D. Cowan - Atomic spectra and radiative transitions, I.I. Sobel man - Theoretical atomic spectroscopy, Z. Rudzikas Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 83

84 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 3 Intitulé de la matière : Acquisition et traitement des signaux et des images Enseignant responsable de l UE : BOUTEKDJIRT Tarek Enseignant responsable de la matière: BOUTKEDJIRT Tarek Objectifs de l enseignement : Ce cours a pour objectif de permettre à l étudiant physicien d acquérir les outils essentiels de traitement du signal. On donne, d abord, un aperçu sur les méthodes de traitement des signaux analogiques, tels que délivrés par les mesures physiques. Le traitement de ces signaux après leur conversion en signaux numériques est abordé par la suite. Enfin, les notions acquises sont généralisées aux signaux bidimensionnels. Le cours est accompagné de séances de travaux pratiques permettant à l étudiant d appliquer les différentes techniques acquises. Connaissances préalables recommandées : Enseignements de la licence: Notions de mathématiques (Distributions, Transformées de Fourier et Laplace), Algorithmique, Langage de programmation (Matlab pex.). Contenu de la matière : COURS : 1. Transformation de Fourier Intégrale de Fourier Propriétés de la transformation de Fourier 2. Convolution et corrélation Intégrale de convolution Théorème de convolution Théorème de Parseval Corrélation Théorème de corrélation 3. Séries de Fourier et signaux échantillonnés Séries de Fourier Echantillonnage de signaux Théorème d échantillonnage. Théorème d échantillonnage fréquentiel. 4. La transformée de Fourier discrète. 5. Convolution et corrélations discrètes. 6. Propriétés et applications de la transformée de Fourier discrète. 7. La transformée de Fourier rapide (FFT). 8. Convolution et corrélation discrètes par la transformation de Fourier Rapide. 9. Filtrage spatial et traitement optique de l information. 10. Traitement des signaux bidimensionnels. Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 84

85 TRAVAUX PRATIQUES : Acquisition de signaux à l aide d un oscilloscope numérique. Contrôle de l acquisition par microordinateur via une carte interface IEEE. Utilisation de logiciels spécialisés (MATLAB) Mode d évaluation : Contrôle continu (Interrogations orales et écrite, Mini projets, Devoirs), Epreuve finale. Références : 1. J. Max: Méthodes et techniques du traitement du signal et applications aux mesures physiques. Masson, Paris, M. Kunt: Traitement numérique des signaux. Traité d électricité, Vol. XX, Presses Polytechniques Romandes, B. Picinbono: Théories des signaux et des systèmes. Dunod, Paris, Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 85

86 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 3 Intitulé de la matière : Systèmes dynamiques Enseignant responsable de l UE : KELLOU Abdelhamid Enseignant responsable de la matière: KELLOU Abdelhamid Objectifs de l enseignement L objectif du cours est l étude des comportements dynamiques non linéaires de systèmes issus de la physique mais également d autres disciplines (chimie, biologie, écologie, économie ). La non linéarité, qui était perçue comme une complexité non soluble, réapparaît comme incontournable et est étudiée avec les outils mathématiques de la théorie des systèmes dynamiques ou théorie du chaos. Les concepts sont abordés avec une difficulté progressive et les exemples sont extraits de divers domaines : dynamique des lasers, mécanique, hydrodynamique, réactions chimiques... Une nouvelle approche, l analyse qualitative des solutions dans l espace des phases, permet d avoir une vision globale de la dynamique et des informations sur les mécanismes mis en jeu. L étudiant aura acquis d une part une méthodologie pour toute étude dynamique (recherche des solutions, analyse de stabilité, analyse dynamique ) et d autre part un ensemble de techniques d étude (analyse linéaire de stabilité, reconstruction, sections de Poincaré, diagrammes de bifurcation, caractérisation topologique ). Connaissances préalables recommandées - Algèbre linéaire : matrices, diagonalisation - Analyse : fonctions à plusieurs variables, équations différentielles, transformée de Fourier. - Electromagnétisme: notions de base (équations de Maxwell dans un milieu, propagation ) - Mécanique classique: notions de base (coordonnées généralisées, équations du mouvement, espace des états) Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 86

87 Contenu de la matière : Chapitre 1 : Concepts - Système dynamique - Espace des phases et trajectoire - Attracteurs Ch. 2 : Reconstruction de l espace des phases - Choix des variables - Coordonnées décalées et dérivées, - Choix du décalage temporel. Chapitre 3 : Analyse de stabilité linéaire - Solutions stationnaires - Stabilité des solutions - Diagrammes de stabilité Chapitre 4 : Bifurcations - Notion de bifurcation - Paramètre de contrôle - Classification des bifurcations Chapitre 5 : Notion de chaos - Déterminisme et imprévisibilité - Sensibilité aux conditions initiales - Etirement et repliement (récurrence) Chapitre 6 : Analyse dynamique - Portrait de phase - Section de Poincaré - Application de premier retour - Exposants de Lyapunov - Diagrammes de bifurcations - Caractérisation topologique Chapitre 7 : Scénarios du chaos - Quasi-périodicité - Cascade de doublements de période - Intermittences Chapitre 8 : Dynamique des lasers - Théories descriptives des lasers - Modèle de Maxwell- Bloch - Classification dynamique des lasers - Second seuil laser Mode d évaluation : Contrôle continu : exposé (oral) et travail à réaliser sous logiciel de calcul symbolique (écrit). Epreuve finale (écrit). Références - P. Bergé, Y. Pommeau, Ch. Vidal, L ordre dans le chaos, Hermann (1988) - E. Atlee Jackson, Perspectives of nonlinear dynamics, Cambridge University Press (1989) - C. Letellier, Le chaos dans la nature, Vuibert (2006) - V. I. Arnol d, Ordinary Differential Equations, Mir (1974) - J. D. Crawford, Introduction to bifurcation theory, Rev. Mod. Phys. 63, 991 (1991) Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 87

88 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 3 Intitulé de la matière : Initiation aux codes de calculs ATSP2k et GRASP2k Enseignant responsable de l UE : NEMOUCHI Messaoud Enseignant responsable de la matière: NEMOUCHI Messaoud Objectifs de l enseignement : Introduction de l algèbre des opérateurs tensoriels irréductibles (algèbre de Racah) utilisée dans les codes de calculs de structures atomiques (ATSP2k et GRASP2k). Cet enseignement est suivi par une série de travaux pratiques sur ordinateurs, qui sont pour l étudiant un premier contact avec des codes de calculs de structures atomiques. Connaissances préalables recommandées : Les matières de «Physique Atomique et Moléculaire» et de «Mécanique Quantique 1 et 2» enseignés en première année de master sont un pré-requis à cette matière. Contenu de la matière : 1- Introduction au formalisme de Racah (2 x 3h) 2- Initiation aux calculs dans l algèbre de Racah sur Maple (2 x 3h) 3- Installation du code ATSP2k sous linux (3h) 4- Installation du code GRASP2k sous linux (3h) 5- Calculs dans l approximation Hartree-Fock ( 3h) 6- Calculs dans l approximation MCHF (2 x 3h) 7- Calculs purement relativistes à l aide de GRASP2k (2 x 3h) Mode d évaluation : Contrôle continu et examen Références : 1- Quantum theory of angular momentum, D. A. Varshalovich, A. N. Moskalev, V. K. Khersonskii 2- Mécanique quantique, Elbaz 3- C. Froese Fischer, G. Tachiev, G. Gediminas, M. R. Godefroid, An MCHF atomicstructure package for large-scale calculations, Comput. Phys. Commun. 176, (2007). 4- P. Jőnsson, X. He, C. Froese Fischer, and I. P. Grant, The grasp2k relativistic atomic structure package, Comput. Phys. Commun. 176, (2007). Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 88

89 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 3 Intitulé de la matière : Modèles nucléaires Enseignant responsable de l UE : MELIANI Zahra Enseignant responsable de la matière: MELIANI Zahra Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière). L objectif de ce cours est de présenter les divers modèles pour décrire la structure des noyaux stables et près de la vallée de stabilité, ainsi que leurs limites de validité. Nous étudierons les questions sur les comportements collectif ou individuel des nucléons dans le noyau, les formes que peuvent prendre les noyaux, le couplage entre les excitations individuelles et collectives etc... Nous aborderons aussi les développements récents (dus aux développement des dispositifs expérimentaux) en structure nucléaire tels que: le changement de la structure des couches, les nouvelles fermetures de couches dans les noyaux loin de la vallée de stabilité, les noyaux à halos etc.., ainsi que les nouveaux champs d investigation dus aux nouveaux faisceaux radioactifs. Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement). Physique Subatomique, Mecanique Quantique I et Mécanique Quantique II. Contenu de la matière : I) Introduction et rappels : - Dimensions du noyau dans l état fondamental -Distribution de charges : diffusion d électrons -Mesure du rayon de charge des noyaux déformés : Shift isotopique -Noyaux à halo II) Modèles à particules indépendantes : -a) Modèle de Fermi -b) rappels sur le modèle en couches sphériques -c) Modèle en couches déformées : -effet de la déformation sur les états individuels du modèle en couches sphériques -corrections de couches (méthode de Strutinky) -super déformation III) Limite de l hypothèse de l indépendance : interactions résiduelles -a)configuration multi-particules : schéma de séniorité -corrélation de pairing -introduction à la méthode BCS IV) Excitations collectives : -1) Rotations des noyaux déformés -Rotor symetrique -rotor asymetrique a) Spectres d excitation à basse énergie -moment d inertie -modèle rotor+quasi particules b) Spectre d excitation à haute énergie d excitation Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 89

90 -Modèle de cranking -Phénomène de backbending -Terminaisons de bandes -Cœxistence de formes Structures des noyaux superdéformés -Inversion de signature :signature d une déformation triaxiale -Rotation des noyaux quasi sphériques : rotation magnétique -2) vibrations : Exemple des résonances géantes V) Structure des noyaux exotiques - Description des expériences et méthodes pour étudier les noyaux loin de la vallée de stabilité -Modification de la structure en couches : apparition de nouveaux nombres magiques -Noyaux superlourds Mode d évaluation : Contrôle continu (devoirs, interrogations écrites et orales). Examen final. Références (Livres et polycopiés, sites Internet, etc.). A.Bohr et B.Mottelsson : Nuclear structure (volumes 1 (1969) et 2 (1975)(Benjamin)) ; R.F.Casten: Nuclear structure from a sample perspective (Oxford Univ.Press.1990) ; K Heyde: Basic ideas and concepts in nuclear physics (Inst.of.phys.publ.1994); K.S Krane Introd.nucl.phys.(J.Wiley and Sons 1988); P.Ring,P.Schuck:The nuclear many body problem (Springer Verlag 1980); L.Valentin: le monde subatomique noyaux et particule(hermann1989); Talmi: sample models of complex nuclei (harwood 1993) Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 90

91 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 3 Intitulé de la matière : Théorie des réactions nucléaires Enseignant responsable de l UE : OUICHAOUI Saad Enseignant responsable de la matière: OUICHAOUI Saad Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière). Cet enseignement fournit à l étudiant les outils nécessaires lui permettant d entreprendre un travail de recherche doctorale en physique nucléaire ou en astrophysique nucléaire. Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement). Contenu de la matière : I) Description générale des Réactions nucléaires A) Cinématique - lois de conservation - Cinématique inverse - Cinématique relativiste B) Matrice de collision (cas d un potentiel central) - Fonctions d onde asymptotiques et Matrice de collision - Propriétés de la Matrice de collision - Sections efficaces - Théorème de réciprocité, balance détaillée C) Matrice de collision (Interaction non central: particules avec spins - Addition des spins et moments angulaires orbitaux - Fonctions d onde asymptotiques et Matrice de collision - Amplitudes de diffusion et de réaction - Paramétrisation de la Matrice de collision - Paramétrisation de la Matrice de collision - Distributions angulaires D) Polarisation et phénomènes associés - Polarisation des Réactions nucléaires - Matrice densité - Amplitude de réaction - Diffusion par une particule sans spin - Diffusion de particules polarisées - Double diffusion - Hélicité - Comparaison aux données expérimentales II) Théorie de la Matrice-R - Espace de configuration, Fonctions d onde, condition de raccordement - Relation Matrice R-Matrice de collision - Approximation à un niveau, paramètres de structure nucléaire - Sections efficaces, Distributions angulares - Comparaison aux données expérimentales Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 91

92 III) Réactions par Noyau composé - Réactions de basse énergie - Noyau composé statistique - Sections efficaces moyennes IV) Modèle optique, Diffraction - Modèle optique à basse énergie - paramètres du modèle optique - Fonction de force - Phénomènes de diffraction - Comparaison aux données expérimentales V) Réactions nucléaires directes - Réactions de stripping et de pick-up impliqant un nucléon - Sections efficaces DWBA - Réactions de transfert de clusters : d, t, - Diffusion inélastique et knock-out de nucléons - Réactions à trois corps. VI) Réactions nucléaires de haute énergie - Rayonnement cosmique - Réactions de spallation - Sections efficaces Mode d évaluation : Contrôle continu (devoirs, interrogations écrites et orales). Examen final. Références (Livres et polycopiés, sites Internet, etc.). Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 92

93 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 3 Intitulé de la matière : Physique des particules élémentaires Enseignant responsable de l UE : BENCHOUK Chafik Enseignant responsable de la matière: BENCHOUK Chafik Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière). Etre capable d aborder un travail de recherche dans le domaine des particules élémentaires. Avoir une vision d ensemble de la discipline (concepts, méthodes) ainsi qu une approche pratique (calcul de processus simples et évaluation de grandeurs physiques courantes), avant l étude détaillée d un sujet de recherche. Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement). - Licence de physique : Physique quantique - Relativité restreinte - Electromagnétisme - Master Rayonnements : S1 : Mécanique quantique 1, Physique nucléaire 1, Interaction Rayonnement-Matière 1 ; S2 : Mécanique quantique 2, Détection et électronique nucléaire Contenu de la matière : 1. Eléments de base : - Classification des particules élémentaires. Nombres quantiques. Interactions fondamentales - Symétries et lois de conservation - Cinématique relativiste. Application aux réactions et aux désintégrations de particules - Equations d ondes relativistes - Oscillations de particules - Calcul de processus. Diagrammes de Feynman 2. Les interactions fondamentales et leur unification - L interaction électromagnétique - L interaction faible - L interaction forte - L unification électrofaible. Mécanisme de brisure de symétrie - Le modèle standard de la physique des particules. Les théories de jauge - Au-delà du modèle standard. Supersymétrie 3. Expérimentation en physique des particules. Développements récents - Collisionneurs leptoniques. Collisionneurs hadroniques - Détection des particules de très haute énergie - Faisceaux de neutrinos et neutrinos cosmiques - Astroparticules Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 93

94 Mode d évaluation : Contrôle continu (devoirs, interrogations écrites et orales) ; Examen final. Références (Livres et polycopiés, sites Internet, etc.). - Cours polycopié ; - Particle Data Group Booklet ; Site web du Particle Data Group ( - Ouvrage en français : A. Rougé, Introduction à la physique subatomique (Ellipses, 1997) - Ouvrages en anglais : B. Martin & G. Shaw, Particle Physics (J. Wiley, 1997) ; D. Griffiths, Introduction to Elementary Particles (J. Wiley, 1987) ; F. Halzen & A. Martin, Quarks and Leptons : An Introductory Course in Modern Particle Physics ((J. Wiley, 1984) Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 94

95 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 3 Intitulé de la matière : Neutronique Enseignant responsable de l UE : BELGAID Mohamed Enseignant responsable de la matière: : BELGAID Mohamed Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière). Approfondir les connaissances en matière de : réactions nucléaires induites par neutrons, étude et résolution de l équation de transport des neutrons, distribution du flux de neutrons, distribution d énergie de neutrons, calcul de dosimétrie neutronique etc., qui sont liées à : physique des réacteurs (centrales nucléaires), analyse des matériaux, neutron-thérapie, fusion thermonucléaire, etc. Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement). Physique de base(s1) ; Physique Nucléaire (Licence), Analyse mathématique(licence). Contenu de la matière : I- Généralités sur la neutronique: 1- Historique 2- Réaction en chaîne 3- Energie libérée II- Interaction des neutrons avec la matière 1- Sections efficaces 2- Types d interactions des neutrons avec la matière 3- Réactions résonnantes : loi de Breit et Wigner 4- Cinématique d'une collision élastique neutron-noyau ; la loi de choc. 5- Sections efficaces de diffusion élastique et inélastique III- Calcul Neutronique : 1- Spectres de neutrons 2- Distribution neutronique dans un milieu homogène 3- Réacteur à neutrons rapides 4- Réacteur à neutrons thermiques. 5- Etude du milieu multiplicateur en régime stationnaire 6- Facteur de multiplication dans un milieu infini 7- Facteur de multiplication effectif 8- Réactivité en régime stationnaire 9- Coefficient de multiplication effectif et réactivité statique. 10- Densité, flux et courant de neutrons 11- Equation de distribution de Boltzman 12- loi de Fick 13- Equation de diffusion Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 95

96 14- Résolution de l équation de diffusion pour une source de forme cylindrique, plane et ponctuelle 15- Distribution de flux dans le réflecteur 16- Calcul de l albédo neutronique 17- Ralentissement des neutrons 18- Définition de Léthargie 19- Nombre de chocs nécessaires pour le ralentissement thermique. 20- Définition de l âge de Fermi 21- région des résonances et effet Doppler. IV- Réactions de Fusion Productrices de neutrons : 1- Fusion thermonucléaire 2- Confinement magnétique(tokamak) 3- Générateurs de neutrons 4- Distributions angulaires des neutrons émis 5- Sections efficaces des réactions productrices de neutrons 6- Energies des neutrons émis V- Activation neutronique : 1- Equations fondamentales de l activation neutronique 2- Modes de décroissances radioactives 3- Réactions passant par états isomériques 4- Mesure du flux de neutrons 5- Mesure des sections efficaces 6- Analyse par activation neutronique. Mode d évaluation : Contrôle continu (devoirs, interrogations écrites et orales). Examen final. Références (Livres et polycopiés, sites Internet, etc.) Introduction to the theory of thermal neutron scattering, G.L. Squires, Cambridge university press Traité de neutronique, Jean BUSSAC, Edition Herman Paris Theory of neutron scattering from condensed matter, S. Lovesey, Oxford university press Nuclear fission, Robert VANDENBOSCH, Academic Press New York Vandenbosch and J.R. Huizenga, Nuclear Fission, Academic Press, New York, L. Wilets, Theories of Nuclear Fission, Clarendon Press, Oxford, C. Wagemans, The Nuclear Fission Process, CRC Press, P. Reuss, Précis de neutronique, Edition EDF, Paris, Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 96

97 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 3 Intitulé de la matière : Astrophysique nucléaire Enseignant responsable de l UE : OUICHAOUI Saad Enseignant responsable de la matière: : OUICHAOUI Saad Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière). Après cet enseignement, l étudiant est bien préparé à entreprendre un travail de recherche doctorale en astrophysique nucléaire. Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement). Contenu de la matière : I) Astronomie : - Objet d étude, historique et évolution - Observations astronomiques, techniques et méthodes d investigation - Le modèle standard de l univers, big-bang - Populations de l univers, matière cachée - Abondances des éléments II) Astrophysique - Histoire et Développements, statut actuel - Modèles d interprétations de l univers - Eléments de cosmologie - Etoiles et évolution stellaire - Enigmes astrophysiques III) Astrophysique nucléaire - Réactions de fusion thermonucléaire (énergie de fusion, sections efficaces, taux de réactions) - Effet d écran électronique (Laboratoire, Plasmas stellaires) - Nucléosynthèse primordiale - Nucléosynthèses stellaires A) Combustion de l hydrogène : chaînes p-p, cycles CNO B) Combustion de l hélium et des éléments lourds, étoiles massives - Milieu interstellaire : synthèse des éléments légers Li-Be-B IV) Outils et méthodes de mesure spécifiques - Conditions d étude des réactions de fusion - Accélérateurs de particules pour l Astrophysique (Présentation, sources d ions, faisceaulogie à hauts courants) - Faisceaux radioactifs - Cibles - Traitement et réduction des données, détermination expérimentale des sections efficaces. V) Calculs astrophysiques et Evolution stellaire Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 97

98 - Sites astrophysiques particuliers (étoiles doubles, novae, supernovae,..) - Calculs astrophysiques et codes d évolution stellaire Mode d évaluation : Contrôle continu (devoirs, interrogations écrites et orales). Examen final. Références (Livres et polycopiés, sites Internet, etc.). Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 98

99 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 3 Intitulé de la matière : Fission Enseignant responsable de l UE : HADDAD Meriem Enseignant responsable de la matière: : HADDAD Meriem Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière L objectif de ce cours est de donner à l étudiant des connaissances concernant le phénomène de la fission nucléaire. Ce cours présentera les aspects expérimental et théorique de la fission. En particulier, nous donnerons les caractéristiques des distributions des différentes observables. Les modèles théoriques existants seront présentés ainsi qu une interprétation de la dynamique de la fission. Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement Contenu de la matière I -Généralités sur le phénomène de fission, découverte, énergie libérée, II- Les barrières de fission: 1) Modèle de la goutte liquide 2) Les corrections de couches 3) La transmission des barrières 4) Les conséquences d une double barrière et effet sur les sections efficaces de fission 5) Détermination des paramètres de barrière III- La fission spontanée. 1) Systématique des demi-vies de fission spontanée 2) Isomères de fission. IV- Les sections efficaces de fission induite par neutrons Propriétés brutes des sections efficaces de fission par neutrons Théorie formelle des sections efficaces de réaction (n,f) V- Méthodes de détermination des hauteurs de barrières : à partir du rapport Γ n /Γ f à partir des courbes d excitation (n,f), (t,pf), (t,df) et (d,pf) à partir des courbes d excitation de la photofission pour les noyaux à doubles barrières VI- Distributions des produits de fission. 1) Distribution en masse 2) Distribution en charge 3) Distribution en énergie cinétique 4) Emission de neutrons 5) Emission de gammas VII- La Fission ternaire VIII-Les Modèles théoriques : 1) Approche statistique au point de scission Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des Rayonnements Page 99

100 1-a) le modèle de Fong. 1-b) le modèle thermodynamique de Wilkins et al. 2) Modèles microscopiques 3) Dynamique de la fission Mode d évaluation : Contrôle continu (devoirs, interrogations écrites et orales). Examen final. Références (Livres et polycopiés, sites Internet, etc.) Nuclear fission, Robert VANDENBOSCH, Academic Press New York Vandenbosch and J.R. Huizenga, Nuclear Fission, Academic Press, New York, L. Wilets, Theories of Nuclear Fission, Clarendon Press, Oxford, C. Wagemans, The Nuclear Fission Process, CRC Press, 1991 Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des RayonnementsPage 100

101 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 3 Intitulé de la matière : Radioprotection Enseignant responsable de l UE : KHALAL Karima Enseignant responsable de la matière: : KHALAL Karima Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière Cet enseignement présente les éléments essentiels permettant la protection envers les rayonnements ionisants Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement Contenu de la matière 1) Grandeurs et unités en radioprotection 2) Organisations internationales de la radioprotection 3) Principe de base de limitation de doses- Principe de base de réduction de doses 4) Blindage des salles de radiothérapie, radiodiagnostic et médecine nucléaire 5) Organisation de la radioprotection 6) Formation et information du personnel 7) Contrôle radiologique 8) Suivi radiologique des locaux- Suivi radiologique du personnel 9) Incidents et situations d urgence Mode d évaluation : Contrôle continu (devoirs, interrogations écrites et orales). Examen final. Références Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des RayonnementsPage 101

102 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 3 Intitulé de la matière : Techniques nucléaires d analyse Enseignant responsable de l UE : ABDESSELAM Mehana AMOKRANE Arezki Enseignant responsable de la matière : ABDESSELAM Mehana AMOKRANE Arezki Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière). L objectif de cette formation est l acquisition des connaissances nécessaires à la mise en œuvre de dispositifs expérimentaux dédiés à la caractérisation des matériaux répondant aux besoins des problématiques soulevées dans les disciplines telles que la physique des couches minces, les polymères, biologie, la médecine. Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement). Contenu de la matière : 1. Principes des techniques d analyse RBS et ERDA -Analyse par rétrodiffusion coulombienne (RBS) -Analyse par détection de recul élastique (ERDA) -Facteur cinématique, section efficace, résolution en énergie et en masse, concentration en impuretés, perte d énergie et straggling 2. Emission X induite par des particules chargées (PIXE) Energie des rayons X Intensité des rayonnements Effets interéléments Méthodes d étalonnage Emission X induite par des particules chargées (PIXE) Sections efficaces Exemples d application 3. Autres techniques d analyse -Spectroscopie d ions diffusés à basse énergie (LEISS-ISS) -Analyse par activation neutronique 4. Travaux de laboratoire - Appareillage expérimental - Schéma de principe d un accélérateur Van de Graff - Cibles solides et gazeuses, conditions expérimentales - Analyse de spectres : épaisseurs de cibles, stoechiométrie, perte d énergie et straggling - Familiarisation avec les programmes d analyse VRBS, RUMP, TRIM -Spectrométrie RBS dans diverses cibles solides Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des RayonnementsPage 102

103 -Analyse par réactions nucléaires de la stoechiométrie des éléments légers dans les cibles solides -Analyse et mesure de l hydrogène par la technique dite Elastic Rutherford Diffusion -Mesure du stopping power des éléments légers en utilisant la RBS et la transmission -Etude du parcours et du profil d implantation des ions lourds (Ge et N dans le SiO 2 ) Mode d évaluation : Contrôle continu (devoirs, interrogations écrites et orales). Examen final. Références (Livres et polycopiés, sites Internet, etc.). Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des RayonnementsPage 103

104 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 3 Intitulé de la matière : Interaction Rayonnement-Matière 2 Enseignant responsable de l UE : CHAMI Ahmed Chafik Enseignant responsable de la matière: : CHAMI Ahmed Chafik Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière). Les bases physiques de l interaction rayonnements matière sont étudiées. Les théories de base (collisionnelle et diélectrique) sont présentées pour les particules chargées. Les cas non relativistes et relativistes sont envisagés. La diffusion multiple des électrons dans la matière est abordée. Les sections efficaces d interaction des photons avec la matière sont évaluées. Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement). Mécanique quantique I et II, IRMI, PAM (master Rayonnement), électromagnétisme, physique atomique (licence) Contenu de la matière : I) Interaction des particules chargées «lourdes» avec la matière : Théories classique et quantique Règle d or de Fermi- Modèle de Bohr avec approximation de Thomas Fermi Théorie collisionnelle (Bethe) et diélectrique. Etat de charge des projectiles Pouvoir d arrêt «nucléaire»-règle d addition de Bragg- Effets relativistes Correction de densité. Illustration : code Monte Carlo :SRIM. Applications. II) Interaction des électrons avec la matière : Différences avec les particules chargées lourdes. Section efficace de Moller Formule de Bethe relativiste- Diffusion des électrons Mode d évaluation : Contrôle continu (devoirs, interrogations écrites et orales). Examen final. Références (Livres et polycopiés, sites Internet, etc.). P.Sigmund : Particle penetration and radiation effects (Springer) J.D. Jackson: Classical electromagnetism (Wiley) W. Heitler: Quantum theory of radiation (Clarendon Press) Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des RayonnementsPage 104

105 Semestre : 3 Intitulé de la matière : Spectroscopie moléculaire Enseignant responsable de l UE : BOUDJEMA Mohamed-TALEB Abdelouahab Enseignant responsable de la matière : BOUDJEMA Mohamed-TALEB Abdelouahab Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière). Complète le cours de spectroscopie atomique par une présentation des différentes techniques de spectroscopie appliquées à l étude de molécules diatomiques. Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement). Contenu de la matière : 1) Spectroscopie de rotation des molécules diatomiques 2) Spectroscopie de vibration des molécules diatomiques 3) Spectroscopie de vibro-rotation des molécules diatomiques 4) Sources infrarouge 5) Spectroscopie électronique des molécules diatomiques 6) Spectroscopie Raman des molécules diatomiques 7 Spectroscopie infrarouge par transformée de Fourier Mode d évaluation : Contrôle continu (devoirs, interrogations écrites et orales). Examen final. Références (Livres et polycopiés, sites Internet, etc.). Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des RayonnementsPage 105

106 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 3 Intitulé de la matière : Méthodes d analyse par rayonnement Enseignant responsable de l UE : BOUDJEMA Mohamed Enseignant responsable de la matière: : : BOUDJEMA Mohamed Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière). Cet enseignement a pour objectif la présentation (non exhaustive) de quelques unes des principales techniques modernes d analyse de la matière. Il s agit tout particulièrement de celles qui sont basées sur l utilisation des rayonnements (photons, électrons, ions) et de dispositifs optiques pour la caractérisation des surfaces solides. Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement). Physique atomique et moléculaire (niveau licence) Physique du solide (niveau licence) Contenu de la matière : I. CARACTERISTIQUES GENERALES DES TECHNIQUES D ANALYSE DES SURFACES SOLIDES 1. L interface gaz-surface solide 2. Sensibilité 3. Analyse dynamique 4. Performances des techniques d analyse II. SPECTROSCOPIE DE PHOTOELECTRONS (XPS-ESCA) 1. Rappels sur les rayons X (nature, production, caractéristiques, absorption, détection) 2. Principe de la technique XPS ou ESCA 3. Instrumentation (sources, analyseur, détecteurs, vide) 4. Analyse qualitative 5. Analyse quantitative III. SPECTROSCOPIE D ELECTRONS AUGER (AES) 1. Principe de l émission et de l analyse Auger 2. Instrumentation 3. Analyse quantitative 4. Profil en profondeur IV. SPECTROMETRIE DE MASSE D IONS SECONDAIRES (SIMS) 1. Aspects fondamentaux 2. Considérations expérimentales 3. Analyse des spectres SIMS 4. SIMS dynamique 5. Sputtered Neutral Mass Spectroscopy (SNMS) Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des RayonnementsPage 106

107 V. ELLIPSOMETRIE 1. Propagation de la lumière, réflexion, polarisation 2. Principe général de la technique 3. Mesures de la polarisation (extinction, modulation) 4. Les paramètres ellipsométriques 5. Ellipsométrie des couches minces 6. Autres techniques semblables (Réflectométrie, Profilométrie interférométrique) VI. ANALYSE PAR DIFFRACTION ELECTRONIQUE 1. Introduction. Rappels sur la diffraction 2. Diffraction d électrons lents (LEED) 3. Diffraction par réflexion d électrons rapides (RHEED) 4. Applications Mode d évaluation : Contrôle continu (devoirs, interrogations écrites et orales). Examen final. Références (Livres et polycopiés, sites Internet, etc.). Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des RayonnementsPage 107

108 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 3 Intitulé de la matière : Ligne de faisceau de basse énergie Enseignant responsable de l UE : BOUDJEMA Mohamed Enseignant responsable de la matière: : BOUDJEMA Mohamed Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière). Il s agit de présenter aux étudiants les éléments constitutifs principaux des accélérateurs de particules de basse énergie (jusque vers la centaine de kev) utilisés en physique des collisions atomiques à de fins de modification et d analyse de la matière ou en recherche fondamentale. Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement). Contenu de la matière : I. SOURCES 1. Electrons 2. Ions (positifs, négatifs, neutres) 3. Ions multichargés 4. Mesure d intensité du faisceau II. FILTRES DE VITESSE 1. Secteur magnétique 2. Filtre de Wien III. TECHNIQUES DU VIDE 1. Théorie cinétique des gaz 2. Choix du niveau de vide approprié 3. Calcul de conductances 4. Matériaux pour le vide (enceintes, joints, ) 5. Désorption 6. Pompes 7. Jauges 8. Composition (spectrométrie de masse, détection de fuites) IV. TRANSPORT DE FAISCEAUX 1. Lentilles 2. Décélérateurs 3. Diaphragmes 4. Déflecteurs 5. Collimation et focalisation 6. Codes de calcul de dimensionnement (SIMION, EGUN, ) Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des RayonnementsPage 108

109 V. ANALYSEURS 1. Analyseurs électrostatiques (CMA, HE, cylindrique etc) 2. Ligne de temps de vol (ToF) 3. Mesure de fraction de charge VI. DETECTEURS 1. Multiplicateur d électrons (tubulaire, MCP, ) 2. Détecteurs à semi-conducteur VII. ACQUISITION 1. Amplification 2. Mise en forme 3. Conversion 4. Carte d acquisition Mode d évaluation : Contrôle continu (devoirs, interrogations écrites et orales). Examen final. Références (Livres et polycopiés, sites Internet, etc.). Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des RayonnementsPage 109

110 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 3 Intitulé de la matière : Mécanique quantique 3 Enseignant responsable de l UE : FRAHI-AMROUN Akila Enseignant responsable de la matière: : FRAHI-AMROUN Akila Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière). Le cours de mécanique quantique 3 est un cours de mécanique quantique approfondie. Il s adresse à des étudiants ayant acquis les outils théoriques appropriés pour aborder l interaction d un système avec un autre (atome avec rayonnement, nucléon avec nucléon, etc..). Il a pour objectif de présenter de manière plus approfondie les calculs théoriques dont les résultats sont utilisés dans le domaine de l interaction du rayonnement avec la matière et de la structure nucléaire (théorie de la diffusion, éléments de théorie des collisions...) Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement). Contenu de la matière : - Résolution de l équation de Schrödinger pour un potentiel central (rappel des solutions avec les fonctions de Bessel sphériques, déphasage partiel) -Théorie de la diffusion. Cas du potentiel central (diffusion élastique, méthode des ondes partielles) Applications : calcul de sections efficaces de diffusion - théorie générale de la diffusion (approximation de Born) - Introduction à la théorie des collisions Mode d évaluation : Contrôle continu (devoirs, interrogations écrites et orales). Examen final. Références (Livres et polycopiés, sites Internet, etc.). Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des RayonnementsPage 110

111 Intitulé du Master : Physique des Rayonnements Semestre : 3 Intitulé de la matière : Compléments de mathématiques pour la physique Enseignant responsable de l UE : BOUDOUMA Youcef Enseignant responsable de la matière: : BOUDOUMA Youcef Objectifs de l enseignement (Décrire ce que l étudiant est censé avoir acquis comme compétences après le succès à cette matière). Donner aux étudiants l assise mathématique nécessaire à la poursuite d une activité de recherche dans le domaine de la physique atomique et subatomique Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises pour pouvoir suivre cet enseignement). Contenu de la matière : - Fonctions spéciales (fonctions de Bessel, fonctions hypergéométriques, ) - Fonctions de Green - Analyse complexe (théorème des résidus, ) - Séries et transformations de Fourier - Bases et applications des méthodes de Monte-Carlo -Théorie des groupes Mode d évaluation : Contrôle continu (devoirs, interrogations écrites et orales). Examen final. Références (Livres et polycopiés, sites Internet, etc.). Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des RayonnementsPage 111

112 Etablissement : USTHB Intitulé du master : Physique des RayonnementsPage 112