REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE OFFRE DE FORMATION L.M.D. MASTER ACADEMIQUE Etablissement Faculté / Institut Département Université Hadj Lakhdar - Batna Sciences Sciences de la Matière Domaine Filière Spécialité Sciences de la Matière Physique Physique Théorique Année Universitaire : 2014-2015 Page : 1
الجمهورية الجزاي رية الديمقراطية الشعبية وزارة التعليم العالي و البحث العلمي عرض تكوي ن ل. م. د. ماستر ا كادي م ي المو سسة جامعة الحاج لخضر باتنة الكلية / المعهد العلوم القسم علوم المادة الميدان علوم المادة الشعبة الفيزياء التخصص الفيزياء النظرية Année Universitaire : 2014-2015 Page : 2
SOMMAIRE I. Contexte et objectifs de la formation... 4 A. Conditions d accès... 5 B. Objectifs de la formation... 5 C. Profils et compétences visés... 5 D. Potentialités régionales et nationales d employabilité... 6 E. Passerelles vers les autres spécialités... 6 F. Indicateurs de suivi du projet de formation... 6 II. Fiche d organisation semestrielle des enseignements... 7 1. Semestre 1... 8 2. Semestre 2... 9 3. Semestre 3... 10 4. Semestre 4... 11 5. Récapitulatif global de la formation... 11 III. Fiche d organisation des unités d enseignement... 12 IV. Programme détaillé par matière... 21 Année Universitaire : 2014-2015 Page : 3
I. Contexte et objectifs de la formation Année Universitaire : 2014-2015 Page : 4
A. Conditions d accès L accès en première année du Master est ouvert aux étudiants titulaires d une licence d option physique. Cependant, pour permettre une formation de haut niveau seront privilégiés les étudiants ayant une licence en physique théorique ou parcours ayant relations avec. B. Objectifs de la formation Le but est de donner des connaissances de base pluridisciplinaires générales avec une spécialisation qui permettra aux étudiants de poursuivre une formation par la recherche en préparant une thèse de doctorat. Le parcours «physique théorique» donne un enseignement de haut niveau en physique moderne et en physique des particules à haute énergie, et une formation à la recherche ouverte sur un large éventail de domaines. En dépit de son orientation théorique, le parcours s'adresse aussi bien à de futurs expérimentateurs qu'à de futurs théoriciens. Donc, le Master de physique théorique propose une formation en physique moderne, orientée essentiellement vers la recherche en physique des particules subatomique et cosmologie à haute énergie. Ce master de recherche a pour finalité la formation d étudiants qui souhaitent poursuivre des études menant vers le doctorat et les métiers de recherche dans les différents domaines de la physique théorique. Le grand défi est donc de former des chercheurs permettant à l Algérie d être en phase avec les grands développements scientifiques et technologiques, par: La maîtrise des outils mathématiques pour la physique. La maîtrise des connaissances de base de physique moderne. La maîtrise des outils informatiques, analyse numérique, modélisation. L initiation à la recherche en physique mathématique, physique des particules à hautes énergies, gravitation, cosmologie, physique atomique et nucléaire. C. Profils et compétences visés Le master physique théorique est la suite naturelle de formations de licence en physique théorique ou parcours ayant relations avec. Il permet aux étudiants d acquérir les outils théoriques de base dans différents domaines à savoir: Physique mathématique Physique des particules subatomique à haute énergie Simulation et modélisation Gravitation et cosmologie Année Universitaire : 2014-2015 Page : 5
L'étudiant devra se familiariser et acquérir les notions approfondies en physique théorique nécessaires à la préparation d un doctorat pour enseigner et faire de la recherche à l'université en physique théorique. D autre part l étudiant doit maîtriser les outils utiles pour aborder une profession dans des services de gestion, études statistiques et autres, ou acquis une pédagogie lui permettant d'enseigner au secondaire. D. Potentialités régionales et nationales d employabilité Ce master de type académique débouche sur la préparation d une thèse de doctorat au sein d un laboratoire de recherche. Le caractère multidisciplinaire de cette formation assure un emploi : D enseignant-chercheur (université) Chercheur à plein temps (centres de recherches publiques ou privés) D enseignant au secondaire E. Passerelles vers les autres spécialités Le master proposé donne accès à tous les masters M2 de profil théorique (rayonnement, subatomique, nucléaire, cosmologie, ). F. Indicateurs de suivi du projet de formation Enseignement des matières obligatoires (cours, TD, TP) Des contrôles continus, des interrogations et des examens finaux (et de rattrapage). Tutorat, encadrement et travail personnel de l étudiant. Rédaction d un mémoire et soutenance. Année Universitaire : 2014-2015 Page : 6
II. Fiche d organisation semestrielle des enseignements Année Universitaire : 2014-2015 Page : 7
1. Semestre 1 Unité d Enseignement VHS 14-16 sem V.H. hebdomadaire Mode d'évaluation Coeff. Crédits C TD TP Autres Continu Examen UEF 1 Unité d Enseignement Fondamentale 1 Mécanique Quantique Approfondie II 67.5 3 1.5 3 7 X X Mécanique Quantique Relativiste 67.5 3 1.5 3 7 X X Physique Nucléaire 45 1.5 1.5 2 5 X X UEM 1 Unité d Enseignement Méthodologique 1 Méthodes Symétriques en Physique 67.5 3 1.5 2 5 X X Mécanique Analytique 45 1.5 1.5 2 4 X X UED 1 Unité d Enseignement Découverte 1 Anglais Scientifique I 22.5 1.5 1 2 X X Total Semestre 1 315 13.5 7.5 13 30 Année Universitaire : 2014-2015 Page : 8
2. Semestre 2 Unité d Enseignement VHS 14-16 sem V.H. hebdomadaire Mode d'évaluation Coeff. Crédits C TD TP Autres Continu Examen UEF 2 Unité d Enseignement Fondamentale 2 Théorie quantique des champs 67.5 3 1.5 3 7 X X Physique des Particules 67.5 3 1.5 3 7 X X Physique Statistique Quantique 45 1.5 1.5 2 5 X X UEM 2 Unité d Enseignement méthodologique 2 Calcul Scientifique 67.5 1.5 3 2 4 X X UED 2 Unité d Enseignement Découverte 2 Introduction à la cosmologie 45 3 2 5 X X Anglais Scientifique II 22.5 1.5 1 2 X X Total Semestre 1 315 13.5 4.5 3 13 30 Année Universitaire : 2014-2015 Page : 9
3. Semestre 3 Unité d Enseignement VHS 14-16 sem V.H. hebdomadaire Mode d'évaluation Coeff. Crédits C TD TP Autres Continu Examen UEF 3 Unité d Enseignement Fondamentale 3 Gravitation 67.5 3 1.5 3 7 X X Modèle Standard 45 3 3 7 X X Collisionneurs des Particules 45 3 3 7 X X UEM 3 Unité d Enseignement Méthodologique 3 Intégrale de chemins 45 3 2 5 X Initiation à la Recherche 112.5 1.5 6 1 4 X Total Semestre 1 315 13.5 1.5 6 12 30 Année Universitaire : 2014-2015 Page : 10
4. Semestre 4 Le semestre S4 est réservé à un travail d initiation à la recherche, sanctionné par un mémoire et une soutenance VHS Coeff. Crédits Travaille Personnel 450 1 30 Stage en entreprise 0 0 0 Séminaires 0 0 0 Total Semestre 1 450 1 30 5. Récapitulatif global de la formation UEF UEM UED UET Total Cours 360 157.5 90 0 607.5 TD 157.5 45 0 0 202.5 TP 0 45 0 0 45 Travail personnel 0 90 0 0 90 Total 517.5 337.5 90 0 945 Crédits 59 22 9 0 90+30=120 % en crédits pour chaque UE 65.5 % 24.5 % 10 % 0 % 100 % Année Universitaire : 2014-2015 Page : 11
III. Fiche d organisation des unités d enseignement Année Universitaire : 2014-2015 Page : 12
Libellé de l UE : Unité d enseignement fondamentale 1 Filière : Spécialité : Physique S1 Cours : 112.5 Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières TD : 67.5 TP : 0 Travail personnel : 0 UE: Fondamentale 1 Crédits : 19 Matière 1 : Mécanique Quantique Approfondie II Crédits : 7 Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières Coefficients : 3 Matière 2 : Mécanique Quantique Relativiste Crédits : 7 Coefficients : 3 Matière 3 : Physique Nucléaire Crédits : 5 Coefficients : 2 Mode d'évaluation (continu ou examen) continu et examen Description des matières Voir pages 28-30 Année Universitaire : 2014-2015 Page : 13
Libellé de l UE : Unité d enseignement méthodologique 1 Filière : Spécialité : Physique S1 Cours : 67.5 Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières TD : 45 TP : 0 Travail personnel : 0 UE: Méthodologique 1 Crédits : 9 Matière 1 : Méthodes Symétriques en Physique Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières Crédits : 5 Coefficients : 2 Matière 2 : Mécanique Analytique Crédits : 4 Coefficients : 2 Mode d'évaluation (continu ou examen) continu et examen Description des matières Voir pages 31-32 Année Universitaire : 2014-2015 Page : 14
Libellé de l UE : Unité d enseignement découverte 1 Filière : Spécialité : Physique S1 Cours : 22.5 Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières TD : 0 TP : 0 Travail personnel : 0 UE: Découverte 1 Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières Crédits : 2 Matière 1 : Anglais Scientifique I Crédits : 2 Coefficients : 1 Mode d'évaluation (continu ou examen) continu et examen Description des matières Voir page 33 Année Universitaire : 2014-2015 Page : 15
Libellé de l UE : Unité d enseignement fondamentale 2 Filière : Spécialité : Physique S2 Cours : 112.5 Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières TD : 67.5 TP : 0 Travail personnel : 0 UE: Fondamentale 2 Crédits : 19 Matière 1 : Théorie quantique des champs Crédits : 7 Coefficients : 3 Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières Matière 2 : Crédits : 7 Physique des particules Coefficients : 3 Matière 3 : Physique Statistique Quantique Crédits : 5 Coefficients : 2 Mode d'évaluation (continu ou examen) continu et examen Description des matières Voir pages : 34-36 Année Universitaire : 2014-2015 Page : 16
Libellé de l UE : Unité d enseignement méthodologique 2 Filière : Spécialité : Physique S2 Cours : 22.5 Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières TD : 0 TP : 45 Travail personnel : 0 UE: Méthodologique 2 Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières Crédits : 4 Matière 1 : Calcul Scientifique Crédits : 4 Coefficients : 2 Mode d'évaluation (continu ou examen) continu et examen Description des matières Voir page 37 Année Universitaire : 2014-2015 Page : 17
Libellé de l UE : Unité d enseignement découverte 2 Filière : Spécialité : Physique S2 Cours : 67.5 Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières TD : 0 TP : 0 Travail personnel : 0 UE: Découverte 2 Crédits : 7 Matière 1 : Introduction à la cosmologie Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières Crédits : 5 Coefficients : 2 Matière 2 : Anglais Scientifique II Crédits : 2 Coefficients : 1 Mode d'évaluation (continu ou examen) continu et examen Description des matières Voir pages 38-39 Année Universitaire : 2014-2015 Page : 18
Libellé de l UE : Unité d enseignement fondamentale 3 Filière : Spécialité : Physique S3 Cours : 135 Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières TD : 22.5 TP : 0 Travail personnel : 0 UE: Fondamentale 3 Crédits : 21 Matière 1 : Gravitation Crédits : 7 Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières Coefficients : 3 Matière 2 : Modèle Standard Crédits : 7 Coefficients : 3 Matière 3 : Collisionneurs des particules Crédits : 7 Coefficients : 3 Mode d'évaluation (continu ou examen) continu et examen Description des matières Voir pages 40-42 Année Universitaire : 2014-2015 Page : 19
Libellé de l UE : Unité d enseignement méthodologique 3 Filière : Spécialité : Physique S3 Cours : 67.5 Répartition du volume horaire global de l UE et de ses matières TD : 0 TP : 0 Travail personnel : 90 UE: Méthodologique 3 Crédits : 9 Matière 1 : Intégrale de chemins Crédits et coefficients affectés à l UE et à ses matières Crédits : 5 Coefficients : 2 Matière 1 : Initiation à la recherche Crédits : 4 Coefficients : 1 Mode d'évaluation (continu ou examen) examen Description des matières Voir page 43-44 Année Universitaire : 2014-2015 Page : 20
IV. Programme détaillé par matière Année Universitaire : 2014-2015 Page : 21
Intitulé du Master : Intitulé de la matière : Enseignant responsable de l UE : Mécanique Quantique Approfondie II S1 Dr. Aouachria Mekki Enseignant responsable de la matière: Dr. Moumni Mostafa Objectifs de l enseignement : Approfondir la compréhension de la mécanique quantique. Apprécier le rôle de la symétrie et des générateurs dans la mécanique quantique Introduire la seconde quantification Etudier une particule chargée dans un champ électromagnétique et ces applications phénoménologiques. Connaissances préalables recommandées : Mécanique Quantique Approfondie (de Licence) Contenu de la matière : 1. Symétries en mécanique quantique Opérateurs unitaires ; Écarts dans l'espace et dans le temps (évolution) ; Rotations ; réflexions et la parité ; Lois de conservation; Représentation de Schrödinger vs. Heisenberg 2. Seconde quantification 3. Moment Cinétique a. Etats et valeurs propres b. Couplage de deux moments cinétiques 4. Particule chargée dans un champ électromagnétique Couplage minimal ; Equation de Schrödinger-Pauli ; Effet de Aharonov-Bohm ; niveaux de Landau, l'invariance de jauge en MQ ; Théorie quantique du rayonnement Mode d évaluation : contrôle continu 40% ; examen finale 60 % Références : Claud Cohen-Tannondji et Bernard Diu / Farank laloë, Mécanique Quantique tome 2, édition Hermann Franz Schwabl, Advanced Quantum Mechanics, Third Edition, Springer Shankar R., Principles of Quantum Mechanics 2nd ed, 3rd printing (Springer, 2008) L. Landau et E. Lifchitz, Mécanique quantique; tome 3 ; Éditions MIR 1967 Année Universitaire : 2014-2015 Page : 22
Intitulé du Master : Intitulé de la matière : Enseignant responsable de l UE : Mécanique Quantique Relativiste S1 Dr. Aouachria Mekki Enseignant responsable de la matière: Dr. Aouachria Mekki Objectifs de l enseignement : Comprendre les bases de la mécanique ondulatoire relativiste. Apprécier la description des particules par des champs quantiques. Dériver Les règles de Feynman et amplitudes de probabilité ; la section efficace et la durée de vie. Connaissances préalables recommandées : Mécanique Quantique Approfondie de Licence ; Relativité Restreinte de la Licence ; Electrodynamique de la Licence Contenu de la matière : 1. Préliminaires 2. Equation de Klein-Gordon Conservation du courant et l'interprétation de la fonction d'onde ; Solutions positives et négatives ; Paradoxe de Klein ; L'atome d'hydrogène 3. Equation de Dirac Conservation du courant et l'interprétation de la fonction d'onde ; Constantes du mouvement ; Solutions positive et négative ; covariante de l'équation de Dirac ; L'équation de Dirac pour des particules chargées dans champ EM ; L'équation de Dirac pour des particules dans les puits de potentiel ; Modèle MIT de sac. 4. Champs Quantique Création est destruction de particules ; Les champs quantiques de Schrödinger ; Klein- Gordon et les particules de Dirac. 5. La dynamique quantique L'image d Interaction ; théorie des perturbations covariantes. 6. Diffusion relativiste et les processus de décomposition Diffusion des électrons par le potentiel de Coulomb ; Désintégration en paires particule-antiparticule ; Mécanisme d'échange de particules dans la dispersion ; Propagateur de Feynman ; Introduction aux diagrammes de Feynman. 7. Processus de diffusion dans QED Mode d évaluation : contrôle continu 40% ; examen finale 60 % Références : Gottfried, K. & Weisskopf, V. Concepts of Particle Physics, Vol II, (Oxford University Press) Sakurai, J.J. Advanced Quantum Mechanics (Addison-Wesley) Année Universitaire : 2014-2015 Page : 23
Intitulé du Master : Intitulé de la matière : Enseignant responsable de l UE : Physique nucléaire S2 Dr. Aouachria Mekki Enseignant responsable de la matière: Dr. Zerguine Salima Objectifs de l enseignement : Approfondissement des connaissances en physique nucléaire Maîtrise des modèles collectifs et la dynamique nucléaire Connaissances préalables recommandées : Physique atomique et nucléaire (Licence) Contenu de la matière : 1. Théorie quantique de la diffusion et sections efficaces 2. Système à deux nucléons 3. Modèle en couche sphérique et déformé 4. Les modèles collectifs des noyaux 5. Le modèle unifié 6. Les transitions électromagnétiques 7. Théorie de la radioactivité beta Mode d évaluation : contrôle continu 40% ; examen finale 60 % Références : Nuclear models, W. Greiner, J.A. Maruhn, Springer 1996 Basic ideas and concepts in nuclear Physics, K. Heyde, IOP, 1999 Nuclear structure T2, A. Bohr, B. Mottelson, Worls Scientific, 1999 Année Universitaire : 2014-2015 Page : 24
Intitulé du Master : Intitulé de la matière : Enseignant responsable de l UE : Méthodes symétriques en physique S2 Dr. Slimane Zaim Enseignant responsable de la matière: Dr. Slimane Zaim Objectifs de l enseignement : Apprécier le rôle de la symétrie en physique Acquérir les notions de base de la théorie des groupes et leurs applications en mécanique quantique et en théorie de jauge Connaissances préalables recommandées: Maths et Mécanique quantique de la Licence Contenu de la matière : 1. Théorie des groupes 2. Représentations des groupes 3. Groupes continus 4. Algèbre et groupes de Lie 5. Les tenseurs en SU(N) 6. Groups de Lorentz et de Poincaré 7. Les symétries du Lagrangien en théorie quantique des champs 8. Group de jauge 9. Géométrie de transformation de jauge 10. Supersymmetrie Mode d évaluation : contrôle continu 40% ; examen finale 60 % Références : H.F. Jones, Groupes ; Representations and Physics (IoP 1998) second edition L.H. Ryder, Quantum Field theory (CUP 1996) second edition T.P. Cheng and L.F. Li, Gauge theory of elementary particle physics (OUP 1984) Année Universitaire : 2014-2015 Page : 25
Intitulé du Master : Intitulé de la matière : Enseignant responsable de l UE : Mécanique Analytique S1 Dr. Slimane Zaim Enseignant responsable de la matière: Dr. Debbache Djamel Objectifs de l enseignement : Comprendre Notions des coordonnées généralisées Appliquer le principe variationnel aux problèmes simples Apprécier l idée de symétrie et les constantes du mouvement. Comprendre les moments généralisés, et l'hamiltonien d'un système dynamique Connaissances préalables recommandées : PHYS 1 (1 ère année Licence) Contenu de la matière : 1. Le lagrangien 2. Le calcul variationnel d'euler et Lagrange 3. Invariance et lois de conservation Moments conjugués, impulsions généralisées ; Changement de coordonnées ; variables cycliques ; Energie et translation dans le temps ; Impulsion et translations dans l'espace ; Moment cinétique et rotations ; Symétries dynamiques 4. Formalisme canonique de Hamilton Equations canoniques ; Crochets de Poisson ; Espace des phases ; Evolution temporelle ; constantes du mouvement ; Transformations canoniques ; L'action et l'équation de Hamilton-Jacobi ; L'action comme fonction des coordonnées et du temps ; Equation de Hamilton-Jacobi 5. Théorie lagrangienne de l'électromagnétisme Lagrangien d'une particule relativiste ; Théorie lagrangienne des champs Mode d évaluation : contrôle continu 40% ; examen finale 60 % Références : Kibble, T.W.B. and Berkshire, F.H. Classical Mechanics, 4th edition (Longman) Goldstein, H. Classical Mechanics, 2nd edition (Addison-Wesley) Année Universitaire : 2014-2015 Page : 26
Intitulé du Master : Intitulé de la matière : Enseignant responsable de l UE : Anglais Scientifique I S1 Dr. Bahloul Derradji Enseignant responsable de la matière: Dr. Bahloul Derradji Objectifs de l enseignement : Ce cours est basé sur de brefs résumés de cours fondamental en physique présenté en anglais. Il a deux objectifs : Familiariser les étudiants avec la terminologie scientifique anglaise. Récapituler et approfondir les aspects fondamentaux de la physique générale Connaissances préalables recommandées : Physique générale de Licence Contenu de la matière : 1. Rappels sur la mécanique 2. Rappels sur l électricité et magnétisme 3. Rappels sur les vibrations et ondes 4. Rappels sur la relativité restreinte 5. Rappels sur la thermodynamique et la physique statistique Mode d évaluation : contrôle continu 40% ; examen finale 60 % Références : Serway & Jewetts, Physics for Scientists and Engineers, 6th ed., Thomson Learning, 2003 (or later). B Young & Freedman, University Physics, third edition, Addison Wesley 2000 Année Universitaire : 2014-2015 Page : 27
Intitulé du Master : Intitulé de la matière : Théorie quantique des champs S2 Enseignant responsable de l UE : Dr. Delenda Yazid Enseignant responsable de la matière: Dr. Aouachria Mekki Objectifs de l enseignement : Comprendre le concept de quantification canonique pour les champs scalaires, vecteur et champs de fermions Comprendre le concept de symétrie globale et locale en théorie quantique des champs et leurs implications. Dériver les règles de Feynman à partir du formalisme de Lagrange, utiliser ces éléments pour calculer la matrice S, et comprendre sa signification physique. Calculer les durées de vie des particules instables et les sections efficaces des réactions. Comprendre le concept de renormalisation. Connaissances préalables recommandées : mécanique quantique relativiste ; mécanique analytique ; relativité restreinte Contenu de la matière : 1. Préliminaires Formulation lagrangienne de la dynamique classique; Théorie des champs; Symétries globales et locales ; Théorème de Noether 2. Quantification canonique De la mécanique classique à la mécanique quantique ; champs quantique et causalité ; quantification canonique des champs scalaire ; champs complexes et antiparticules 3. La matrice S en théorie des champs Evolution temporelle des états quantique et la matrice S ; propagateur de Feynman et théorème de Wick ; amplitudes de transitions et règles de Feynman ; désintégration des particules et sections efficaces ; unitairité et théorème optique 4. Electrodynamique quantique Spineurs de Weyl et de Dirac ; quantification du champ de fermion ; symétrie de jauge ; quantification du champ électromagnétique ; le propagateur de photon et la fixation de jauge ; transformations Becchi-Rouet-Stora ; Règles de Feynman pour l électrodynamique quantique 5. Renormalisation Rénormalisibilité ; régularisation dimensionnelle ; renormalisation d une théorie scalaire ; formalisme d opérateur de déplacement dans tous les ordres ; équation du groupe de renormalisation ; moment magnétique anomal et le décalage de Lamb Mode d évaluation : contrôle continu 40% ; examen finale 60 % Références : Mandl and G. Shaw, Quantum Field Theory, Wiley, 1992. M. E. Peskin and D. V. Schroeder, Quantum Field Theory, PBG 1995. T. P. Cheng and L.-F. Li, Gauge Theory of Elementary Particle Physics, Oxford University Press, 1984. Année Universitaire : 2014-2015 Page : 28
Intitulé du Master : Intitulé de la matière : Enseignant responsable de l UE : Physique des particules S2 Dr. Delenda Yazid Enseignant responsable de la matière: Dr. Delenda Yazid Objectifs de l enseignement : Pour étudier les constituants de base de la matière et les interactions fondamentales entre les particules élémentaires Connaissances préalables recommandées : Mécanique Quantique (Licence) ; Relativité Restreinte ; Physique Atomique et nucléaire (Licence) ; maths de base. Contenu de la matière : 1. Classification des particules et forces et les lois de conservations 2. Cinématique relativiste 3. Le modèle simple des quarks 4. Le processus DIS et les PDF 5. Les interactions faibles 6. Physique des neutrinos Mode d évaluation : contrôle continu 40% ; examen finale 60 % Références : Martin, B. & Shaw, G. Particle Physics, (3rd ed.) (Wiley) B Perkins, D.H. Introduction to High Energy Physics, (4th ed.) (CUP) Année Universitaire : 2014-2015 Page : 29
Intitulé du Master : Intitulé de la matière : Enseignant responsable de l UE : Physique Statistique Quantique S1 Dr. Delenda Yazid Enseignant responsable de la matière: Dr. Slimane Zaim Objectifs de l enseignement : Comprendre les ensembles canonique et grand canonique Comprendre la formulation de la statistique quantique Etudier les systèmes quantiques hors équilibre Connaissances préalables recommandées : Physique statistique et Mécanique Quantique de Licence Contenu de la matière : 1. Rappels Ensemble canonique, ensemble grand canonique 2. Formulation de la statistique quantique Statistique des différents ensembles (micro-canonique, canonique et grand canonique), systèmes des particules indiscernables, matrice de densité et fonction de partition pour un système des particules libres 3. Systèmes des bosons Comportement thermodynamique d un gaz réel de bosons, thermodynamique du rayonnement du corps noir 4. Systèmes des fermions Comportement thermodynamique d un gaz réel de fermions 5. Etude des systèmes quantiques hors équilibre Perturbation extérieure, équation de Liouville et de Van Nueman, Mouvement Brownien, réponse linéaire, équation cinétique classique. Mode d évaluation : contrôle continu 40% ; examen finale 60 % Références : L. Landau et E. Lifchitz, Physique Statistique; 2 eme Éditions MIR 1967 Année Universitaire : 2014-2015 Page : 30
Intitulé du Master : Intitulé de la matière : Enseignant responsable de l UE : Calcul Scientifique S1 Dr. Anoune Moussa Enseignant responsable de la matière: Dr. Anoune Moussa Objectifs de l enseignement : Maîtriser la programmation dans C++ et Linux Maîtriser les techniques numériques Maîtriser l usage des logiciels de calcul Connaissances préalables recommandées : Informatique ; Mathématiques de base Contenu de la matière : 1. Informatique a. Introduction à la programmation en C/C++ 2. Méthodes d analyse numérique a. Interpolation b. Dérivation numérique c. Intégration numérique d. Solution des équations non linéaires e. Equations différentielles f. Calcul matriciel g. Systèmes d équations linéaires h. Monte Carlo 3. Logiciels de calcul a. Initiation à l utilisation des logiciels de calcul : Mathematica, Matlab Mode d évaluation : contrôle continu 40% ; examen finale 60 % Références : Introduction to C++ programming and graphics, C.Pozrikidis, Springer 2007 Introduction to computational Physics, A. Klein, A. Godunov, Cambridge University Press 2006 Analyse numérique et équations différentielles, J-P Demailly, EDP2006 Année Universitaire : 2014-2015 Page : 31
Intitulé du Master : Intitulé de la matière : Enseignant responsable de l UE : Introduction à la cosmologie S3 Dr. Moumni Mostafa Enseignant responsable de la matière: Dr. Moumni Mostafa Objectifs de l enseignement : Donner un aperçu général de la physique moderne de la cosmologie, sans mathématiques détaillées et préciser les liens entre les idées physiques de base et de la cosmologie moderne. Rendre les étudiants conscients des limites et des incertitudes dans les modèles cosmologiques actuels. Connaissances préalables recommandées : physique et maths générale de Licence Contenu de la matière : 1. Introduction Qu'est-ce que la cosmologie, la cosmologie moderne 2. L'observation de l'univers L'obscurité dans la nuit, Univers à différentes longueurs d'onde, des structures à grande échelle de l'univers, l'homogénéité et l'isotropie, CMB, l'expansion de l'univers, les particules de l'univers. 3. La géométrie de l'univers Le principe d'équivalence, les concepts de la relativité générale, espaces courbes, la métrique Robertson-Walker, distance propre ; expansion et Redshift, l'expansion et la température de CMB 4. Dynamique de l univers L'équation de Friedmann, l'équation de fluide, l'équation d'accélération, équation d'état et la constante cosmologique 5. Modèles cosmologiques Univers à composant unique et à plusieurs composants ; le modèle Benchmark 6. paramètres d'observation Taux d'expansion et paramètre de décélération, distance de luminosité, distance de diamètre angulaire, échelle de la distance cosmologique 7. Densité de l'univers Paramètre de la densité, matière visible, matière noire, lentilles gravitationnelles. 8. Le CMB Découverte et observations, la recombinaison, le découplage et la dernière diffusion, anisotropies, polarisation. 9. Début de l'univers Théorie de Big Bang, nucléosynthèse, baryosynthèse, l'inflation, ère de Planck 10. Energie noir et accélération de l univers Mode d évaluation : contrôle continu 40% ; examen finale 60 % Références : Liddle, A., An Introduction to Modern Cosmology 2nd ed. (Wiley) Ryden, B., Introduction to Cosmology (Addison Wesley) Année Universitaire : 2014-2015 Page : 32
Intitulé du Master : Intitulé de la matière : Enseignant responsable de l UE : Anglais Scientifique II S2 Dr. Bahloul Derradji Enseignant responsable de la matière: Dr. Bahloul Derradji Objectifs de l enseignement : Ce cours est une continuation d Anglais Scientifique 1. Il est basé sur de brefs résumés de cours fondamentaux en physique présenté en anglais. Il a deux objectifs : Familiariser les étudiants avec les termes physiques en anglais Récapituler et approfondir les aspects fondamentaux de la physique générale Connaissances préalables recommandées : Physique générale le Licence Contenu de la matière : 1. Rappels sur l électromagnétisme et optique ondulatoire 2. Rappels sur la Mécanique Quantique 3. Rappels sur la physique atomique et nucléaire Mode d évaluation : contrôle continu 40% ; examen finale 60 % Références : Grant, I.S. & Phillips, W.R. Electromagnetism (2nd ed.) (Wiley) Young & Freedman, University Physics, third edition, Addison Wesley 2000 Griffiths, Introduction to Quantum Mechanics, Prentice Hall, Inc. 1995 Année Universitaire : 2014-2015 Page : 33
Intitulé du Master : Intitulé de la matière : Enseignant responsable de l UE : Gravitation S3 Dr. Zaim Slimane Enseignant responsable de la matière: Dr. Zaim Slimane Objectifs de l enseignement : Maîtrise de la théorie de la gravitation et comprendre notre univers et son évolution Connaissances préalables recommandées : Relativité restreinte Contenu de la matière : 1. Introduction et révision de la relativité restreinte 2. Métriques et Manifolds 3. Connections et calculs tensoriels 4. Courbure 5. Equation d Einstein 6. Solution de Schwarzschild 7. Univers de FRW 8. Introduction à la géométrie non-commutative et la quantification de la gravité Mode d évaluation : contrôle continu 40% ; examen finale 60 % Références : R. D Inverno, Introducing Einstein s Relativity, Oxford University Press J. B. Hartle, An introduction to Einstein s general relativity, Addison Wilson D. McMahon, Relativity Demystified, McGraw Hill Weinberg, S. Gravitation and Cosmology, (Wiley) Misner, C.W. Thorne, K.S & Wheeler, J.A. Gravitation, (Freeman) Wald, R.M. General Relativity (University of Chicago Press) Année Universitaire : 2014-2015 Page : 34
Intitulé du Master : Intitulé de la matière : Enseignant responsable de l UE : Modèle standard S3 Dr. Zaim Slimane Enseignant responsable de la matière: Dr. Delenda Yazid Objectifs de l enseignement : Généraliser l'invariance de jauge abélienne QED utilisée pour générer les règles de Feynman pour les cas non-abéliennes de la QCD, et la théorie électrofaible. Comprendre en détail le mécanisme de Higgs et le rôle de la matrice CKM dans les interactions électrofaible. Dériver les règles de Feynman du modèle standard en utilisant la formulation la plus élégante de quantification intégrante. Connaissances préalables recommandées : Théorie quantique des champs, théorie des groupes, physique des particules Contenu de la matière : 1. Introduction 2. Invariance de jauge Abélienne : QED, Règles de Feynman 3. Invariance de jauge non-abélienne : QCD, Règles de Feynman 4. Les interactions faibles 5. Brisure spontanée de symétrie 6. Théorie de jauge des interactions électrofaibles 7. Les masses des W et Z et des fermions 8. Les quarks et le matrix de CKM 9. Théorie quantique des champs a. Champs scalaire b. Champs électromagnétique c. Cas non-abélien 10. Grande unification Mode d évaluation : contrôle continu 40% ; examen finale 60 % Références : Stefan Pokorski, Gauge field theories (second edition 2000), cambridge university press Ian J R Aitchison, Anthony J G Hey, Gauge theories in particle physics vol 1 and 2 (second edition 2004 ) (IoP publishing) M. E. Peskin and D. V. Schroeder, Quantum Field Theory, Perseus Books Group, 1995 Année Universitaire : 2014-2015 Page : 35
Intitulé du Master : Intitulé de la matière : Enseignant responsable de l UE : Collisionneurs des particules S3 Dr. Yazid Delenda Enseignant responsable de la matière: Dr. Delenda Yazid Objectifs de l enseignement : Enrichir les connaissances qui sont nécessaires d étudier la physique expérimentale des particules. Donner une idée sur les derniers résultats dans le domaine de la physique des particules aux LHC ainsi que les questions ouvertes. Connaissances préalables recommandées : Physique des particules (S2) Contenu de la matière : 1. Accélérateurs et collisionneurs Modernes 2. Introduction à la physique des collisionneurs 3. Les détecteurs 4. Babar et violation de CP 5. Physique de HERA a. Le processus de DIS et le modèle de parton b. Les PDF et l évolution de DGLAP 6. Découverte du quark top aux Tevatron 7. Découverte de boson de Higgs aux LHC 8. Les questions ouvertes pour le LHC Mode d évaluation : contrôle continu 40% ; examen finale 60 % Références : R. K. Ellis, W. et al, QCD and Collider Physics, Cambridge University Press 1996 Martin, B. and Shaw, G. Particle Physics, (Wiley) Francis Halzen and Alan Martin Quarks and Leptons, (Wiley 1984) http://cern.ch Année Universitaire : 2014-2015 Page : 36
Intitulé du Master : Intitulé de la matière : Enseignant responsable de l UE : Intégrale de chemins S3 Dr. Laidoune Abdellah Enseignant responsable de la matière: Dr. Aouachria Mekki Objectifs de l enseignement : L objectif est d initier l étudiant à la quantification d'une théorie classique par l'approche des intégrales de chemins Connaissances préalables recommandées : mécanique analytique, mécanique quantique Contenu de la matière : 1. Rappels de Mécanique classique 2. Définition de l'intégrale de chemins et limite classique 3. Intégrale de Itô 4. Propriétés du propagateur relatif au lagrangien quadratique 5. Théorie des perturbations 6. Calcul des variations 7. Méthode WKB 8. Applications 9. Modèles continue pour le spin 10. Propagateur dans l'espace des phases 11. Application a divers problème de la physique 12. Généralisation au cas de la Théorie des Champs 13. Diver les règles de Feynman d'une théorie des champs en utilisant la voie la plus élégante la quantification par les intégrales de chemins Mode d évaluation : contrôle continu 40% ; examen finale 60 % Références : Richard P. Feynman and André R. Hibbs, Quantum Mechanics and Path Integrals, New York: McGraw-Hill (1965) Larry S. Schulman ; Techniques & Applications of Path Integration, Jonh Wiley & Sons (New York-1981) R.J. Rivers ; Path Integrals Methods in Quantum Field Theory, Cambridge University Press (1987) Année Universitaire : 2014-2015 Page : 37
Intitulé du Master : Intitulé de la matière : Enseignant responsable de l UE : Initiation à la recherche S3 Dr. Laidoune Abdellah Enseignant responsable de la matière: Dr. Laidoune Abdellah, Dr. Yazid Delenda, Dr. Sid Abdelaziz Objectifs de l enseignement : Familiariser l'étudiant avec les concepts fondamentaux et les techniques de base ainsi que les outils de la recherche scientifique. L'étudiant devrait être en mesure d'élaborer, planifier et conduire de manière autonome un travail de recherche. Familiariser l étudiant avec Latex et les logiciels de rédactions Connaissances préalables recommandées : Néant Contenu de la matière : 14. L éthique de la recherche scientifique 15. Les étapes d un projet de recherche 16. Les sources de l information scientifique 17. Rédaction d un mémoire ou article scientifique 18. Introduction à Latex Mode d évaluation : Projet de recherche bibliographique soutenu en fin de S3 Références : FRAGNIÈRE Jean-Pierre, 2001 (1986), Comment réussir un mémoire, Paris : Dunod. Tobias Oetiker; The Not So Short Introduction to LATEX 2ε (valuable en-ligne) Année Universitaire : 2014-2015 Page : 38