PHYS504 : Méthodes informatiques pour la physique
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Ce cours est destiné à donner aux étudiants quelques notions d'analyse numérique qu'ils devront utiliser pour la réalisation d'un projet de simulation. On commencera par quelques rappels de langage C en supposant que les notions standard d'informatique sont connues et ont été introduites précédemment, par exemple dans un cours de Pascal.
Rappels de C : l'ABC du C selon Pascal
Plan du cours
- Recherche d'un extremum d'une fonction
- Dérivation numérique
- Intégration numérique
- Résolution d'équations différentielles
- Transformées de Fourier
- Méthodes statistiques
Projets
Les projets forment la deuxième partie de cet enseignement. Les étudiants choisissent un projet par binôme. Un choix de sujets est donné, mais les plus motivés peuvent proposer un sujet personnel.
Liste des sujets proposés
Optique
- Tracé de rayons en optique géométrique
- Simulation d'un phénomène de mirage (tracé de rayons) (Emmanuel Plumez, Mallory Gevet)
Physique statistique
- Thermalisation d'un ensemble de particules dans un gaz
- Jet de particules sortant par un trou (Ramy Assardier, Noé Boinot)
Mécanique
- Accélération d'une sonde spatiale lors de son survol de Jupiter ()
- Trajectoires de satellites dans diverses conditions (Pauline JASSIONNESSE ROUSSILLAT, Xijuan JING, Cédric BOULICAULT)
Mécanique quantique
- Evolution temporelle d'un paquet d'onde ()
Electrocinétique
- Effet d'un ensemble RLC sur un signal (Ando Nary-Andriambelo)
Géophysique
- Propagation d'ondes sismiques à l'intérieur de la terre
Projets personnels
- Modélisation des cordes de guitare pour l'étude des harmoniques (Victoria Coudurier, Guilhem Mobé)
- Etude de trajectoire du projectile d'un trébuchet (Romaric Jude, Gaétan Séguin, Arnold Magnin)
- Saut de la stratosphère (Thomas LACOTE, Thibault PEYRE)
Projets personnels (proposés par les étudiants les années précédentes)
- Propagation d'une onde lumineuse dans une fibre optique à gradient d'indice
- Etude d'un fusil à air comprimé
- Diffusion de la chaleur
- Propagation de rayons cosmiques dans le champ magnétique terrestre
- Trajectoire d'un disque lancé par un athlète
- Etude d'un système chaotique