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PLAN DE COUR SESSION : Hiver 2007
DÉPARTEMENT : PHYSIQUE
TITRE DU COURS : Optique et physique moderne
PROGRAMME : Sciences de la nature
NO DU COURS : 203-NYC-05
PONDÉRATION : 3-2-3
UNITÉS : 2,67
ENSEIGNANT : Raymond Savard 1.- PLACE DU COURS DANS LE PROGRAMME
Le cours Optique et physique moderne (203-NYC) est le troisième d'une
série de trois cours de physique de niveau collégial constituant des
préalables pour la majorité des spécialisations universitaires pour
les secteurs des sciences pures et appliquées et des sciences de la
santé.. 2.- PRÉALABLES
Le cours Optique et physique moderne (203-NYC) a comme préalable
relatif le cours Mécanique 203-NYA. Il faut donc avoir obtenu 50% pour
ce dernier cours. 3.- COMPÉTENCE VISÉE PAR LE COURS Énoncé de la compétence
Analyser différentes situations ou phénomènes physiques reliés aux
ondes, à l'optique et à la physique moderne à partir de principes
fondamentaux. Éléments de la compétence
Appliquer les principes de base de la physique à la description des
vibrations, des ondes et de leur propagation. Appliquer les lois de
l'optique géométrique. Appliquer les caractéristiques des ondes aux
phénomènes lumineux. Analyser quelques situations à partir de notions
de la physique moderne. Vérifier expérimentalement quelques lois et
principes reliés aux ondes, à l'optique et à la physique moderne. Critère de performance
Utilisation appropriée des concepts, des lois et des principes.
Schématisation adéquate des situations physiques. Utilisation d'une
terminologie appropriée. Représentation graphique et mathématique
adaptée à la nature du mouvement. Justification des étapes retenues
pour l'analyse des situations. Application rigoureuse des lois de
Newton et des principes de conservation. Jugement critique des
résultats. Interprétation des limites des modèles. Expérimentation
minutieuse. Présence des éléments constituants d'un rapport de
laboratoire selon les normes établies. .
4.- BUTS GÉNÉRAUX Les buts généraux sont les même pour tout le programme. Voici ces
buts : . appliquer une démarche scientifique ;
. résoudre des problèmes de façon systématique et systémique ;
. utiliser des technologies appropriées de traitement de l'information ;
. raisonner avec rigueur ;
. communiquer de façon claire et précise ;
. apprendre de façon autonome ;
. travailler en équipe ;
. établir des liens entre la science, la technologie et l'évolution de
la société ;
. situer le contexte d'émergence et d'élaboration des concepts
scientifiques ;
. développer des attitudes nécessaires au travail intellectuel ;
. traiter de situations nouvelles à partir de ses acquis. 5.- CONTENU Le contenu détaillé est défini en relation avec le volume de référence
choisi (Benson). Matière du premier examen partiel (25%): Chapitre 4 : Réflexion et réfraction de la lumière (4.1 à
4.8);
Chapitre 5 : Les lentilles et les instruments d'optique
(5.1 à 5.8);
Chapitre 1 : Les oscillations (1.1 à 1.5); Matière du deuxième examen partiel (25%): Chapitre 2 : Les ondes mécaniques (2.1 à 2.8);
Chapitre 3 : Le son (3.1 à 3.5);
Chapitre 6 : L'optique physique (6.1 à 6.3; 6.5, 6.6);
Chapitre 8 : La relativité restreinte (8.1 à 8.9, 8.12,
8.13); Matière du troisième examen partiel (25%): Chapitre 9 : Les débuts de la théorie quantique (9.1 à 9.6);
Chapitre 10 : La mécanique ondulatoire (10.1 à 10.7);
Chapitre 12 : La physique nucléaire (12.1 à 12.7); 6.- MÉTHODOLOGIE a) théorie
La méthodologie du cours est principalement celle du volume de
référence. Un échéancier décrit le rythme de progression. Pour chaque
chapitre, un guide de travail précisera les sections à étudier, les
questions à répondre, les exercices et les problèmes à faire ainsi
que, pour chacune des sections, les objectifs spécifiques à atteindre.
Chaque semaine, les étudiants devront d'abord lire le chapitre indiqué
dans l'échéancier avant le cours théorique. Les étudiants devront
également résoudre les problèmes spécifiés. b) laboratoires
Les expériences de laboratoire ont pour but principal de rendre plus
concrètes les notions étudiées ainsi que de familiariser les élèves
avec les appareils de mesure les plus utilisés. Des explications
verbales et/ou écrites seront données à chaque expérience. ?es
laboratoires se feront en équipes de deux élèves, au maximum. Cinq
rapports complets sont exigés.
Tous les rapports de laboratoire devront être rédigés à l'aide d'un
traitement de texte (comme « Word ») incluant les graphiques qui
pourront être réalisés par un tableur (comme « Excel »). Des
ordinateurs situés au local 2406 du campus de Charlesbourg sont à la
disposition des élèves.
Comme ouvrage de référence, les élèves devront utiliser le volume « Le
guide des sciences expérimentales » par G. Boisclair et J. Pagé. 7.- MODALITÉS DE PARTICIPATION a) théorie
La présence au cours théorique est fortement conseillée, mais n'est
obligatoire que lors des activités évaluées. L'étudiante ou l'étudiant
demeure responsable de remettre les rapports dans les délais prévus,
qu'il soit présent ou non au cours. b) laboratoires
Pour les périodes de laboratoire consacrées à des activités donnant
lieu à une évaluation, la présence aux laboratoires est obligatoire.
8.- MODALITÉS D'ÉVALUATION Deux activités sont évaluées: 1º Les examens (pour 75% de la note finale)
Il s'agit d'examens partiels d'une durée de 2h40 pour lesquels vous
n'aurez droit qu'à une calculatrice, une règle et un rapporteur
d'angle. Ces tests pourront comporter des questions théoriques, mais
consisteront surtout (pour plus de 85%) en des problèmes semblables à
ceux que les étudiants avaient à faire à la fin de chaque chapitre. 2º Les rapports d'expériences (pour 25% de la note finale)
Il s'agit de compte rendu d'expériences effectuées aux périodes de
laboratoires. Chaque rapport ne peut comporter plus de deux noms. La
note attribuée pour le rapport va à chacun des élèves dont le nom
apparaît sur le rapport. Seuls les noms des élèves ayant participé
activement aussi bien à l'expérimentation qu'à la rédaction du rapport
peuvent apparaître sur un rapport. Un rapport ne peut comporter plus
de deux noms à moins d'une autorisation écrite du professeur. Vous
trouverez dans le calendrier la pondération détaillée de chaque
activité évaluée. 3º Évaluation du français
La qualité du français sera évaluée dans chacun des rapports de
laboratoires et des autres travaux. Il s'agit d'une correction
négative de 10 % de la note de chaque rapport ou travail. 9.- MODALITÉS DÉPARTEMENTALES DE LA PIEA
Le document sur les modalités départementales de la POLITIQUE
INSTITUTIONNELLE D'ÉVALUATION DES APPRENTISSAGES fixe quelques
modalités de fonctionnement et définit certains de vos droits et
devoirs.
Des copies de ce document sont mises à votre disposition dans le
présentoir situé près de la porte du bureau du coordonnateur du
département de physique. 10.- MÉDIAGRAPHIE BENSON, Harris (1999) Ondes, optique et physique moderne, 3e
édition, Éditions du renouveau pédagogique Inc., 1999, ISBN-2-
7613-1459-X BOISCLAIR, Gilles et PAGÉ, Jocelyne (1998) Guide des sciences
expérimentales, Éditions du renouveau pédagogique Inc., 11.- DISPONIBILITÉ ET ENCADREMENT
La disponibilité est offerte particulièrement aux heures et jours
convenus au début de la session. Il est également possible de
rencontrer le professeur à d'autres moments en prenant rendez-vous à
l'avance. De plus, les étudiants en difficultés sont invités à
profiter d'un encadrement individualisé ayant pour but de leur
permettre de réussir. Cet encadrement prendra la forme de rencontres
régulières selon un calendrier à établir.
12.- CALENDRIER GÉNÉRAL (203-NYC, gr. 2110, H2007, v1.3) |Semaine |Théorie (Jeudi) |Laboratoires (Vendredi) |
|1 |22/01|Ch. 4 : Réflexion et réfraction|Ch. 4 (suite) |
|2 |29/01|Ch. 4 & 5 : Lentilles et |Lab 1: Les miroirs (5%) |
| | |instruments | |
|3 |05/02|Ch. 5 (suite) |Lab 1: Les miroirs (suite) |
|4 |12/02|Ch. 1 : Les oscillations |Révision et dépannage |
|5 |19/02|Examen #1 (25%) |Lab 2: Les lentilles (5%) |
|6 |26/02|Ch. 2 : Les ondes mécaniques |Lab 2: Les lentilles (suite) |
|7 |05/03|Ch. 3 : Le son |Lab 3: Interférence de |
| | | |micro-ondes (4%) |
| |12/03|SEMAINE DE LECTURE |
|8 |19/0