Faculté des arts et des sciences
Maîtrise en physique
Structure du programme
Consulter la description du programme
Cycles supérieurs 2-200-1-0
Liste des cours
Titre officiel | Maîtrise en physique (M. Sc.) |
---|---|
Type | Maîtrise ès sciences (M. Sc.) |
Numéro | 2-200-1-0 |
Version 08 (A23)
La maîtrise comporte 45 crédits. Elle est offerte selon les modalités et les cinq options suivantes:
- l'option générale, avec mémoire (MM) ou avec stage (ST) (segment 70)
- l'option biophysique et physiologie moléculaires, avec mémoire (segment 71)
- l'option physique médicale, avec mémoire (segment 72)
- l'option plasma - cheminement international, avec mémoire (segment 73)
- l'option physique des matériaux, des surfaces et des interfaces - cheminement international, avec mémoire (segment 74)
Segment 70 - Propre à l'option générale
Les crédits du segment 70 sont répartis de la façon suivante :
- modalité avec mémoire (MM) : 36 crédits obligatoires attribués à la recherche et à la rédaction d'un mémoire, 3 à 9 crédits à option, et de 0 à 6 crédits au choix.
- modalité avec stage (ST) : 24 obligatoires crédits attribués à un stage, et 21 crédits à option. L'étudiant peut faire un maximum de 6 crédits de premier cycle.
Bloc 70A-MM
Option - Minimum 3 crédits, maximum 9 crédits.Analyse moderne des données physiques
Analyse des données physiques via l'apprentissage automatique et les techniques modernes de statistique et de données massives. Remarque: au premier cycle, vous devez vous inscrire au cours PHY3051.
Physique statistique - systèmes en équilibre
Les ensembles statistiques, classiques et quantiques. Les gaz parfaits de Fermi et de Bose. Systèmes avec interaction à deux corps. Transition de phase. Applications aux gaz réels et aux solides.
Physico-chimie des plasmas froids
Approches électriques, hydrodynamiques et cinétiques pour la modélisation des plasmas hors équilibre. Décharges capacitives et couplage inductif. Plasmas réactifs: cinétique de dissociation et de recombinaison. Plasmas poudreux et de haute pression.
Physique de la matière condensée
Conduction dans les métaux : gaz d'électrons libres. Électrons dans un potentiel périodique. Transport semi-classique. Cristal harmonique et anharmonique; phonons; diffusion des neutrons. Propriétés diélectriques des isolants.
Physique subatomique instrumentale
Accélérateurs, transport de faisceau, principes de détection des particules, détecteurs de base, ensembles de détection pour hautes énergies, simulations Monte Carlo, systèmes d'acquisition de données.
Fondements théoriques du modèle standard
Équations de Dirac et de Klein-Gordon. Théorie des champs. Électrodynamique quantique. Théorie électrofaible. Masses des bosons de jauge. Boson de Higgs. Matrice CKM et violation CP. Masses et oscillations des neutrinos. Matière sombre.
Fondements expérimentaux du modèle standard
Accélérateurs, détecteurs, et méthodes d'analyse statistique. Structure du proton, modèle des quarks, chromodynamique quantique, physique électrofaible des leptons, des neutrinos et des quarks, unification électrofaible. Tests du modèle standard.
Cosmologie moderne
Concepts de la relativité générale. Équations d'Einstein, équations d'état. Le Big Bang. Modèles d'inflation. Découplage photons-leptons et nucléosynthèse. Modèle standard, supersymétrie et grande unification. Gravité comme entité émergente.
Naines brunes et exoplanètes
Méthodes de détection des exoplanètes et des naines brunes. Propriétés observationnelles et physiques de ces objets. Modèles théoriques décrivant leur formation, leur évolution, et leur atmosphère.
Fluides astrophysiques
Formulation mathématique et physique de l'hydrodynamique et de la magnétohydrodynamique. Stabilité des écoulements. Turbulence. Convection. Confinement magnétique des écoulements. Effet dynamo.
Théorie des champs 1
Théorie classique des champs. Équation de Klein-Gordon. Équation de Dirac. Quantification des champs libres. Diagrammes de Feynman. Électrodynamique quantique. Corrections radiatives.
Théorie des champs 2
Intégrales de chemin. Renormalisation. Renormalisation et symétrie. Groupe de renormalisation. Introduction aux théories de jauge non abéliennes.
Bloc 70A-ST
Option - Minimum 15 crédits, maximum 21 crédits.Analyse moderne des données physiques
Analyse des données physiques via l'apprentissage automatique et les techniques modernes de statistique et de données massives. Remarque: au premier cycle, vous devez vous inscrire au cours PHY3051.
Physique statistique - systèmes en équilibre
Les ensembles statistiques, classiques et quantiques. Les gaz parfaits de Fermi et de Bose. Systèmes avec interaction à deux corps. Transition de phase. Applications aux gaz réels et aux solides.
Physico-chimie des plasmas froids
Approches électriques, hydrodynamiques et cinétiques pour la modélisation des plasmas hors équilibre. Décharges capacitives et couplage inductif. Plasmas réactifs: cinétique de dissociation et de recombinaison. Plasmas poudreux et de haute pression.
Physique de la matière condensée
Conduction dans les métaux : gaz d'électrons libres. Électrons dans un potentiel périodique. Transport semi-classique. Cristal harmonique et anharmonique; phonons; diffusion des neutrons. Propriétés diélectriques des isolants.
Physique subatomique instrumentale
Accélérateurs, transport de faisceau, principes de détection des particules, détecteurs de base, ensembles de détection pour hautes énergies, simulations Monte Carlo, systèmes d'acquisition de données.
Fondements théoriques du modèle standard
Équations de Dirac et de Klein-Gordon. Théorie des champs. Électrodynamique quantique. Théorie électrofaible. Masses des bosons de jauge. Boson de Higgs. Matrice CKM et violation CP. Masses et oscillations des neutrinos. Matière sombre.
Fondements expérimentaux du modèle standard
Accélérateurs, détecteurs, et méthodes d'analyse statistique. Structure du proton, modèle des quarks, chromodynamique quantique, physique électrofaible des leptons, des neutrinos et des quarks, unification électrofaible. Tests du modèle standard.
Cosmologie moderne
Concepts de la relativité générale. Équations d'Einstein, équations d'état. Le Big Bang. Modèles d'inflation. Découplage photons-leptons et nucléosynthèse. Modèle standard, supersymétrie et grande unification. Gravité comme entité émergente.
Naines brunes et exoplanètes
Méthodes de détection des exoplanètes et des naines brunes. Propriétés observationnelles et physiques de ces objets. Modèles théoriques décrivant leur formation, leur évolution, et leur atmosphère.
Fluides astrophysiques
Formulation mathématique et physique de l'hydrodynamique et de la magnétohydrodynamique. Stabilité des écoulements. Turbulence. Convection. Confinement magnétique des écoulements. Effet dynamo.
Théorie des champs 1
Théorie classique des champs. Équation de Klein-Gordon. Équation de Dirac. Quantification des champs libres. Diagrammes de Feynman. Électrodynamique quantique. Corrections radiatives.
Théorie des champs 2
Intégrales de chemin. Renormalisation. Renormalisation et symétrie. Groupe de renormalisation. Introduction aux théories de jauge non abéliennes.
Bloc 70B-MM
Choix - Maximum 6 crédits.Bloc 70B-ST
Option - Maximum 6 crédits.Bloc 70C-MM
Obligatoire - 36 crédits.Bloc 70C-ST
Obligatoire - 24 crédits.Segment 71 - Propre à l'option biophysique et physiologie moléculaires
Les crédits du segment 71 sont répartis de la façon suivante : 36 crédits obligatoires, attribués à la recherche et à la rédaction d'un mémoire, et 9 crédits à option.
Bloc 71A
Option - 3 crédits.Méthodes en physiologie moléculaire et cellulaire
Composition et structure des membranes. Équation de diffusion. Concepts biochimiques et biophysiques du transport membranaire. Méthodes d'analyse.
Structure des canaux ioniques
Relations structure et fonction des transporteurs et canaux ioniques. Transport actif primaire et secondaire.
Biophysique des canaux ioniques
Détection du voltage. Concepts de perméabilité et sélectivité. Biophysique moléculaire.
Pharmacologie numérique
Modélisation tridimensionnelle des protéines. Aspects dynamiques des protéines. Mimétisme moléculaire. Développement des médicaments.
Nouvelles cibles thérapeutiques
Structure et fonction des protéines G. Structure et fonction des récepteurs à activité enzymatique. Structure et fonction des récepteurs des cytokines. Cellules souches pluripotentes.
Physiologie moléculaire
Régulation du transport de l'eau. Régulation du pH intracellulaire. Signalisation calcique intracellulaire. Signalisation à la jonction intercellulaire.
Bloc 71B
Option - 6 crédits.Bloc 71C Recherche et mémoire
Obligatoire - 36 crédits.Segment 72 - Propre à l'option physique médicale
Les crédits du segment 72 sont répartis de la façon suivante : 45 crédits obligatoires, dont 20 crédits attribués à la recherche et à la rédaction d'un mémoire.
Bloc 72A
Obligatoire - 25 crédits.Traitements d'images
Échantillonnage. Opérations sur les images. Amélioration. Restauration. Compression. Réalisation d'un projet appliqué.
Séminaire de physique médicale
Présentation et discussion de travaux récents en physique médicale.
Physique : rayonnement en milieu médical
Production et détection du rayonnement. Sources de rayonnement et détecteurs. Interaction avec la matière : électrons et positrons, photons, neutrons. Techniques de simulation.
Dosimétrie en radio-oncologie
Dosimétrie fondamentale et clinique. Générateurs de radiations. Chambres d'ionisation et applications cliniques. Modélisation et plans de traitement. Radiobiologie. Curiethérapie. Techniques avancées.
Radiologie et radioprotection
Interactions entre rayons ionisants et vivants. Réponse des tissus et des tumeurs. Instruments et mesures de radioprotection. Dosimétrie. Aspects pratiques.
Sujets spéciaux: physique médicale 1
Enjeux contemporains de la physique médicale. Éthique. Statistiques pour le domaine médical. Anatomie. Informatique médicale. Assurance-qualité. Techniques avancées de traitement. Cours équivalent(s) : PHY6970 et PHY6980.
Sujets spéciaux: physique médicale 2
Enjeux contemporains de la physique médicale. Éthique. Statistiques pour le domaine médical. Anatomie. Informatique médicale. Assurance-qualité. Techniques avancées de traitement. Cours équivalent(s) : PHY6981.
Imagerie en physique médicale 1
Les principes physiques et la technologie liés à l'imagerie médicale. Rayonnement X : radiographie, angiographie et fluoroscopie, tomodensitométrie. Les bases théoriques de l'échographie. L'informatique médicale (PACS, DICOM).
Imagerie en physique médicale 2
Notions en imagerie par résonance magnétique, de la source du signal IRM aux techniques avancées d'acquisition. Notions en médecine nucléaire, les détecteurs, TEP et SPECT. Techniques quantitatives et pharmacocinétique.
Laboratoire : physique médicale 1
Méthodes expérimentales en physique médicale. Dosimétrie. Contrôles de qualité. Qualité d'image en radiologie. Techniques de laboratoires en médecine nucléaire. Radioprotection. Introduction à l'IRM. Ultrasons. Cours équivalent(s) : PHY6995 et PHY6996.
Laboratoire : physique médicale 2
Méthodes expérimentales en physique médicale. Dosimétrie. Contrôles de qualité. Qualité d'image en radiologie. Techniques de laboratoires en médecine nucléaire. Radioprotection. Introduction à l'IRM. Ultrasons. Cours équivalent(s) : PHY6997.
Bloc 72B
Obligatoire - 20 crédits.Segment 73 - Propre à l'option plasma - cheminement international
Les crédits du segment 73 sont répartis de la façon suivante : 39 crédits obligatoires, dont 24 crédits attribués à la recherche et à la rédaction d'un mémoire, et 6 crédits à option.
Bloc 73A Formation internationale
Obligatoire - 15 crédits.Physique des plasmas
Phénomènes collisionnels dans les plasmas, théorie cinétique, équation de Boltzmann et équations de transport, décharges en courant continu et produites par des champs oscillants. Remarque : Cours réservé aux étudiants de l'option plasma - cheminement international.
Caractérisation des plasmas
Survol des diagnostics des plasmas (sonde, spectroscopie optique, diffusion laser, spectrométrie de masse), modélisation hydrodynamique des plasmas, modèles particulaires, travaux pratiques de diagnostics et de modélisation des plasmas. Remarque : Cours réservé aux étudiants de l'option plasma - cheminement international
Compléments de physique des plasmas
Simulations multiphysiques appliquées à la résolution de problèmes de physique mécanique, thermique et électromagnétique ; Notions d'instrumentation et de chaînes de mesures, systèmes d'acquisition de données ; Gestion de projet. Remarque : Cours réservé aux étudiants de l’option plasma – cheminement international
Plasmas pour l'aéronautique et l'espace
Problématique des arcs électriques (effets de la foudre, arcs de défaut sur les réseaux électriques embarqués), Propulsion plasma pour satellites (plasmas magnétisés, instabilités, modélisation), autres exemples. Remarque : Cours réservé aux étudiants de l'option plasma - cheminement international
Plasmas pour l'énergie et l'environnement
Dépôt et gravure par plasma de couches minces pour les cellules solaires, Transport de l'énergie électrique, Dépollution par plasma des gaz d'échappement, Vitrification des déchets par plasma, Sources lumineuses, autres exemples Remarque : Cours réservé aux étudiants de l'option plasma - cheminement international
Plasmas pour le biomédical
Stérilisation et décontamination (matériel médical) par plasma, synthèse par plasma de matériaux biocompatibles, applications biomédicales. Remarque : Cours réservé aux étudiants de l'option plasma - cheminement international
Notions d’anglais en science des plasmas
Compréhension orale et écrite d'articles en science et technologie des plasmas, Rédaction et communication scientifiques et techniques. Remarque : Cours réservé aux étudiants de l'option plasma - cheminement international
Bloc 73B
Option - 6 crédits.Analyse moderne des données physiques
Analyse des données physiques via l'apprentissage automatique et les techniques modernes de statistique et de données massives. Remarque: au premier cycle, vous devez vous inscrire au cours PHY3051.
Physico-chimie des plasmas froids
Approches électriques, hydrodynamiques et cinétiques pour la modélisation des plasmas hors équilibre. Décharges capacitives et couplage inductif. Plasmas réactifs: cinétique de dissociation et de recombinaison. Plasmas poudreux et de haute pression.
Diagnostic des plasmas
Théorie de la sonde de Langmuir. Analyseurs de vitesse. Méthodes spectroscopiques. Méthodes micro-ondes. Interférométrie. Rayonnement par les plasmas. Diagnostic par laser.
Interactions ions et plasmas avec les matériaux
Mécanismes d'interaction des ions et des réactifs avec les matériaux. Implantation ionique, pulvérisation, gravure et dépôt par plasmas. Caractérisation des surfaces et interfaces par techniques ioniques.
Bloc 73C Recherche et mémoire
Obligatoire - 24 crédits.Segment 74 - Propre à l'option physique des matériaux, surfaces et interfaces
Les crédits du segment 74 sont répartis de la façon suivante : 39 crédits obligatoires, dont 27 crédits attribués à la recherche et à la rédaction d'un mémoire, et 6 crédits à option.
Bloc 74A Formation internationale
Obligatoire - 12 crédits.Notions d’anglais en surfaces et interfaces
Compréhension orale et écrite d’articles en sciences et technologies des surfaces et des interfaces, rédaction et communication scientifiques et techniques. Remarque : cours donné à l’Université Toulouse III – Paul Sabatier.
Caractérisations des surfaces et interfaces
Caractérisation par résonance magnétique nucléaire (RMN), spectromètre de masse, diffraction X, méthodes spectroscopiques [ultra-violet, fluorescence, atomiques], chimiométrie, analyses statistiques. Remarque : cours donné à l’Université Toulouse III – Paul Sabatier
Réactivité des surfaces et interfaces
Formulation et vectorisation de composés, réactivité, nanocatalyse, catalyse supportée, catalyse hétérogène. Remarque : cours donné à l’Université Toulouse III – Paul Sabatier.
Synthèses et procédés
Précurseurs chimiques, nucléation et croissance, stabilité des colloïdes, procédés physiques et chimiques, couches minces, nanocomposites. Remarque : cours donné à l’Université Toulouse III – Paul Sabatier.
Développement durable et analyse bibliographique
Relations structures-propriétés, méthodes synthèses, méthodes d’analyses spécifiques, règlement européen REACH, approches écoresponsables. Remarque : cours donné à l’Université Toulouse III – Paul Sabatier. Registration, Evaluation and Authorisation of Chemicals ou enregistrement, évaluation et autorisation des substances chimiques (REACH).
Bloc 74B
Option - 6 crédits.Surfaces, interfaces et colloïdes
Chimie des surfaces, interfaces et colloïdes. Adsorption moléculaire. Couches monomoléculaires. Les propriétés physiques des systèmes colloïdaux. Polymères aux interfaces. Imagerie et profilage de surfaces. Tribologie. Nanotechnologie.
Physico-chimie des nanostructures
Propriétés chimiques et physiques des nanostructures et des semi-conducteurs organiques. Le cours traite des méthodes de caractérisation, du confinement quantique et des propriétés optiques et électriques.
Chimie des matériaux 1
Concepts relatifs à la préparation, aux propriétés physico-chimiques et à la caractérisation des matériaux. Remarque : Une série de modules sont offerts et chaque personne inscrite doit suivre trois modules.
Chimie des matériaux 2
Concepts relatifs à la préparation, aux propriétés physico-chimiques et à la caractérisation des matériaux. Remarque : Une série de modules sont offerts et chaque personne inscrite doit suivre trois modules.
Matériaux fonctionnels
Ce cours interuniversitaire vise l’acquisition de connaissances en sciences des matériaux fonctionnels, en intégrant la multidisciplinarité inhérente à ce thème.
Principes et méthodes d’électrochimie
Principes de base de l’électrochimie, cinétique et transport, méthodes électrochimiques. Techniques et considérations pratiques des mesures électrochimiques.
Physico-chimie des plasmas froids
Approches électriques, hydrodynamiques et cinétiques pour la modélisation des plasmas hors équilibre. Décharges capacitives et couplage inductif. Plasmas réactifs: cinétique de dissociation et de recombinaison. Plasmas poudreux et de haute pression.
Interactions ions et plasmas avec les matériaux
Mécanismes d'interaction des ions et des réactifs avec les matériaux. Implantation ionique, pulvérisation, gravure et dépôt par plasmas. Caractérisation des surfaces et interfaces par techniques ioniques.
Physique de la matière condensée
Conduction dans les métaux : gaz d'électrons libres. Électrons dans un potentiel périodique. Transport semi-classique. Cristal harmonique et anharmonique; phonons; diffusion des neutrons. Propriétés diélectriques des isolants.
Physique des surfaces
Propriétés physiques, thermodynamiques et spectroscopiques des surfaces. Diffraction de surface. États électroniques et vibrationnels. Méthodes classiques et récentes, expérimentales et théoriques.