Optics and lasers

lphys2143  2020-2021  Louvain-la-Neuve

Optics and lasers
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5 crédits
22.5 h + 22.5 h
Q1
Enseignants
Langue
d'enseignement
Anglais
Préalables
LPHYS1221 pour les étudiant.e.s du Bachelier en sciences physiques qui souhaitent suivre cette unité d'enseignement dans le cadre de l'Approfondissement en sciences physiques.
Thèmes abordés
Unité d'enseignement de base donnant une description de tous les aspects de l'optique générale et une introduction à la physique des lasers.
Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :

1 a.     Contribution de l'unité d'enseignement aux acquis d'apprentissage du programme (PHYS2MA)
AA 1.1, AA 1.2, AA 1.3, AA 1.4, AA 1.5, AA 1.6, AA 2.1, AA 2.2
b.    Acquis d'apprentissage spécifiques à l'unité d'enseignement
Au terme de cette unité d'enseignement, l'étudiant.e sera capable de :
1.     Reconnaître et utiliser au mieux différents éléments optiques comme une lame séparatrice, un miroir diélectrique, un filtre dichroique, un réseau, une lame d'onde, un cube polarisant, une combinaison de lentilles et un élément diffractif DOE ;
2.     appliquer les concepts théoriques développés au cours pour la conception d'interféromètres et autres montages optiques ;
3.     utiliser l'optique de Fourier pour résoudre des problèmes de diffraction ;
4.     mesurer la cohérence spatiale et temporelle des sources de lumières ;
5.     utiliser l'optique gaussienne pour la conception d'une cavité laser et calculer la propagation d'un faisceau laser.
 

La contribution de cette UE au développement et à la maîtrise des compétences et acquis du (des) programme(s) est accessible à la fin de cette fiche, dans la partie « Programmes/formations proposant cette unité d’enseignement (UE) ».
Contenu
Cette unité d'enseignement est constituée de deux parties :
1.     Optique générale : décomposition en ondes planes, polarisation, interaction linéaire avec la matière, réfraction, lois de Fresnel, optique géométrique, systèmes d'imagerie, matrices de Jones, phénomène d'interférence et de diffraction, cohérence spatiale et temporelle, optique de Fourier.
2.     Physique des lasers et propriétés de base des lasers : milieu amplificateur, cavité laser et propagation d'un faisceau gaussien.
Méthodes d'enseignement

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Les activités d'apprentissage sont constituées par des cours magistraux et cinq séances de travaux pratiques.
Les cours magistraux visent à introduire les concepts fondamentaux et à les motiver en montrant des exemples.
Les séances de travaux pratiques visent à appliquer ces concepts lors de séances de laboratoire ou lors de séances d'exercices.
Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

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L'évaluation se fait sur base d'un examen écrit portant sur les notions théoriques et leur application à des problèmes. On y teste la connaissance et la compréhension des notions vues au cours théorique, la capacité d'analyser un problème d'optique, la maîtrise des techniques de calcul et la présentation cohérente de cette analyse.
Ressources
en ligne
Le site MoodleUCL de cette unité d'enseignement contient certains énoncés des exercices des travaux pratiques et différents articles complémentaires au cours théorique.
Bibliographie
E. Hecht, Optics, Addison-Wesley (2016).
ISBN-10: 0133977226
Faculté ou entité
en charge
Force majeure
Modes d'évaluation
des acquis des étudiants
La crise sanitaire implique des incertitudes quant aux modalités d’évaluation en particulier pour la session de janvier. Ma modalité retenue pour ce cours est :
  • Examen écrit sur « Gradescope »


Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)

Intitulé du programme
Sigle
Crédits
Prérequis
Acquis
d'apprentissage
Master [120] : ingénieur civil physicien

Master [120] : ingénieur civil électricien

Master [60] en sciences physiques

Approfondissement en sciences physiques

Master [120] en sciences physiques