<HTML> <HEAD> <META HTTP-EQUIV="Content-Type" CONTENT="text/html; charset=windows-1252"> <META NAME="Generator" CONTENT="Microsoft Word 97"> <TITLE>3</TITLE> </HEAD> <BODY> <BODY BACKGROUND="../images/fond2.jpg" BGCOLOR="#FFFFFF" TEXT="#000000" LINK="#000080" VLINK="#800080" ALINK="#FF0000"> <TABLE WIDTH="100%">   <TR>     <TD align = "left" WIDTH="10%"><IMG SRC="../images/ec4.gif" BORDER=0 WIDTH=92 HEIGHT=90></TD>     	<TD Align = "Center" WIDTH = "80%"><FONT FACE="Times New Roman" SIZE=3> 		<B>Ecole Doctorale de Physique de Marseille<BR> 		</B></FONT></TD> 		<TD align = "right" WIDTH="10%"> 		<IMG SRC="../images/logou2.jpg" BORDER=0 WIDTH=83 HEIGHT=84></TD>   </TR> </TABLE> <FONT FACE="Times New Roman" size = 2> <DIV ALIGN="CENTER"><B>DEA: Rayonnement et Plasmas</B></DIV> <BR><BR> <B><DIV ALIGN="center">PROGRAMME DU DEA</DIV></B><BR><BR> <br></FONT>  <DIV ALIGN="justify"><FONT FACE="Times New Roman, Arial" size=2> <B><DIV ALIGN="CENTER">TRONC COMMUN</DIV> </B><BR> <B><U><DIV ALIGN="JUSTIFY">Module 1 </U>  Rayonnement des particules charg&eacute;es (24h cours).</DIV> </B> <I>Champ rayonn&eacute; par une charge acc&eacute;l&eacute;r&eacute;e  : rayonnement de freinage, rayonnement synchrotron,  effet Cerenkov - Champ rayonn&eacute; par un ensemble  de charges : diffusion de Rayleigh  - Champ rayonn&eacute; par des courants : antennes, obstacles  diffractants ; m&eacute;thode de r&eacute;solution  des probl&egrave;mes de diffraction : m&eacute;thodes exactes  (diff&eacute;rentielle et int&eacute;grale) ; m&eacute;thodes  approch&eacute;es ; m&eacute;thodes num&eacute;riques   - Mesures bistatiques en chambre an&eacute;cho&iuml;de sur   des obstacles canoniques. S&eacute;ances de travaux pratiques   sur un site exp&eacute;rimental local pour d&eacute;terminer   des surfaces &eacute;quivalentes radar.</I><BR> <BR> <B><U><DIV ALIGN="JUSTIFY">Module 2 </U>Physique atomique et interaction rayonnement-atomes (24h cours).</DIV> <DIV ALIGN="JUSTIFY"> </DIV></B> <UL> <LI> Structure atomique et mol&eacute;culaire :<BR> <I>Atomes &agrave; 1, 2 et n &eacute;lectrons :  termes spectraux - Couplage LS, couplage jj  - Structure fine - Structure hyperfine -  Couplage avec un champ &eacute;lectrique ou magn&eacute;tique. Mol&eacute;cule - Approximation de Born-Oppenheimer -  Structure &eacute;lectronique, vibrationnelle, rotationnelle  - Mol&eacute;cules diatomiques - Mol&eacute;cules polyatomiques.<BR> </I><LI> Interaction avec le rayonnement : <BR> <I>R&egrave;gles de s&eacute;lection et transitions permises :  Atomes &agrave; n &eacute;lectrons - Mol&eacute;cules  - Spectroscopies d'absorption, de diffusion  - Intensit&eacute;s et profils de raies  - Influence d'un champ.</I><BR>  <LI> Lasers : <BR> <I>La cavit&eacute; : R&eacute;sonance, Facteur de qualit&eacute;,   Modes.<BR> Le milieu &eacute;metteur : Coefficient de gain,  &eacute;mission, absorption, inversion de population   - Interaction avec une onde - Polarisation.<BR> L'effet laser : G&eacute;n&eacute;ration  - Effet de seuil - Saturation - Conditions d'oscillation   - Propri&eacute;t&eacute;s du faisceau laser.  Exemples : Laser &agrave; gaz - laser solide -  Laser &agrave; &eacute;lectrons libres.</I> <BR></UL><BR><BR> <B><U><DIV ALIGN="JUSTIFY">Module 3 </U>- Physique des plasmas I (24h cours).</DIV> </B><UL><LI> Propri&eacute;t&eacute;s fondamentales des  plasmas :<BR> <I>Section efficace de collisions des particules charg&eacute;es  -Ecran de Debye - Oscillations de plasma - Diffusion dans les  plasmas - Propri&eacute;t&eacute;s statistiques du  champ &eacute;lectrique dans les plasmas.</I><BR> <LI> Physique atomique dans les plasmas :<BR> <I>Processus &eacute;l&eacute;mentaires  - Mod&egrave;les d'&eacute;quilibre des plasmas  - Propri&eacute;t&eacute;s radiatives et spectroscopie des  plasmas - Diagnostic des plasmas.</I> <LI> Th&eacute;orie cin&eacute;tique des plasmas : <BR> <I>&Eacute;quations d'&eacute;volution : Fonctions de distribution,  corr&eacute;lations dans les plasmas   - Hi&eacute;rarchie BBGKY, &eacute;quations cin&eacute;tiques   et macroscopiques - Equations de Vlasov :    application aux syst&egrave;mes stellaires    - &Eacute;quation de Fokker-Planck - Mod&egrave;le de Langevin    - Th&eacute;or&egrave;mes de fluctuations-dissipation     - Formalisme quantique de la r&eacute;ponse lin&eacute;aire,     susceptibilit&eacute;.</I></UL><BR><BR> <BR><B><U><DIV ALIGN="JUSTIFY">Module 4 </U>- Physique des plasmas II (24h cours).</DIV> </B>  <UL><LI>Trajectoire de particules charg&eacute;es dans un   champ &eacute;lectromagn&eacute;tique : <BR> <I>Champs uniformes - Th&eacute;orie du centre guide  - Machines &agrave; miroir - Tokamaks - R&eacute;sonances.</I><BR> <LI> Th&eacute;orie fluide des plasmas :<BR> <I>Justification du mod&egrave;le fluide et d&eacute;rivation  des &eacute;quations macroscopiques  - Mod&egrave;les &agrave; un fluide et multi-fluides  - Equations de la MHD.  Loi d'Ohm g&eacute;n&eacute;ralis&eacute;e.  Analyse dimensionnelle et approximations usuelles  (quasi-neutralit&eacute;, MHD id&eacute;ale, etc ...)  - Equation de l'&eacute;nergie. Lois adiabatiques  - Transport de la chaleur et de l'&eacute;nergie  magn&eacute;tique - Applications aux Tokamaks  (Surfaces de flux, Equation de Grad-Shafranov,  diamagn&eacute;tisme, confinement de l'&eacute;nergie,  diffusion du courant, etc. ...).</I></UL><BR><BR> <B><U><DIV ALIGN="JUSTIFY">Module 5 </U>- Astrophysique (24h cours).</DIV> </B><UL><LI> Diagnostics dans les plasmas astrophysiques  ionis&eacute;s  :<BR> <I>Pr&eacute;sentation de la Galaxie  - le Milieu Interstellaire dans la Galaxie  - &Eacute;quilibre d'ionisation de l'hydrog&egrave;ne et de  l'h&eacute;lium - Les raies de recombinaison de  l'hydrog&egrave;ne - Les raies interdites  - D&eacute;termination de la densit&eacute; &eacute;lectronique,  de la temp&eacute;rature &eacute;lectronique, et de l'abondance   des &eacute;l&eacute;ments - L'&eacute;mission continue    - L'&eacute;quilibre thermique - M&eacute;canismes de    refroidissement et de chauffage du gaz.</I> <BR> <LI> Structure et &eacute;volution des &eacute;toiles  : <BR> <I>Donn&eacute;es d'observation : Param&egrave;tres  photosph&eacute;riques et globaux des &eacute;toiles  - Diagramme HR observationnel. Equations de la structure interne - Transports radiatif et  convectif - Equations d'&eacute;tat des plasmas stellaires  - Sources d'&eacute;nergie - Mod&egrave;les d'&eacute;toiles  en &eacute;quilibre quasi-statique. &Eacute;volution stellaire et nucl&eacute;osynth&egrave;se  : Chemins &eacute;volutifs de la contraction gravitationnelle  aux r&eacute;actions explosives - Rotation, oscillations et  pertes de masse des &eacute;toiles.</I></UL> <BR>  <B><U><DIV ALIGN="JUSTIFY">Atelier de physique num&eacute;rique </U>(environ 45h).</DIV> </B><DIV ALIGN="JUSTIFY"><UL><LI>Langage fortran 90  <LI> Int&eacute;gration d'&eacute;quations classiques du mouvement. <BR> <LI> M&eacute;thodes num&eacute;riques pour r&eacute;soudre  l'&eacute;quation de Schr&ouml;dinger :<I>  Equation ind&eacute;pendante du temps : m&eacute;thodes   variationnelles Equation d&eacute;pendante du temps : analyse en paquet d'onde</I> <BR> <LI> M&eacute;thode de Monte-Carlo :<BR> <I>Int&eacute;gration : Calcul d'int&eacute;grales multiples Simulation  : application &agrave; l'&eacute;tude des champs  &eacute;lectriques des plasmas </I> <BR> <LI> Equations du transport dans les plasmas.  <LI> Simulation de la dynamique des plan&egrave;tes: <BR></UL> <DIV ALIGN="JUSTIFY"><I>Les travaux dirig&eacute;s ont lieu au  centre de calcul de St Charles.</I></DIV> <BR><BR></FONT> <B><U><DIV ALIGN="JUSTIFY"><FONT FACE="Times New Roman, Arial" size = 3>Modules de l'option physique des plasmas.</FONT></U> <FONT FACE="Times New Roman, Arial" size = 2>(Toutes les options ont un volume horaire de 24h)</DIV> </B><BR> <UL><B><U>Option physique 1</B></U>&#9;<B>Ondes et ph&eacute;nom&egrave;nes  non-lin&eacute;aires dans les plasmas </B> <UL><LI> Th&eacute;orie lin&eacute;aire : ondes et  instabilit&eacute;s, <I>description fluide et cin&eacute;tique  - Plasma isotrope : modes de Langmuir et ionique-acoustiques  - Plasma magn&eacute;tis&eacute; :  modes &eacute;lectromagn&eacute;tiques  - Plasma inhomog&egrave;ne : ondes de d&eacute;rive.</I><BR>  <LI> Ondes non-lin&eacute;aires et instabilit&eacute;s  param&eacute;triques. <I>Solitons et vortex  - Turbulence de Langmuir, &eacute;quations de Zakharov  - Solitons de Korteweg-de Vries - Vortex, &eacute;quation  de Hasegawa-Mima.</I>  <LI> Turbulence Plasma : <I>pr&eacute;sentation  g&eacute;n&eacute;rale - Un probl&egrave;me mod&egrave;le :  l'interaction faisceau-plasma - Limites hydrodynamiques et  cin&eacute;tiques du probl&egrave;me - R&ocirc;le du chaos  hamiltonien dans le transport turbulent  - Description d'exp&eacute;riences sur le probl&egrave;me.</I> </UL><BR><BR> <B><U>Option physique 2</B></U>&#9;<B>&Eacute;nerg&eacute;tique  de la fusion thermonucl&eacute;aire </B> <UL><LI> Introduction &agrave; la fusion thermonucl&eacute;aire  contr&ocirc;l&eacute;e : Le concept Tokamak. <BR> <LI> Bilan de puissance et diagnostics :<BR> <I>- Mesure de temp&eacute;ratures ioniques : &eacute;change de  charges<BR> <BR>- Mesure de temp&eacute;ratures &eacute;lectroniques :  diffusion Thomson <BR> - Mesures magn&eacute;tiques <BR> - Mesure de densit&eacute; &eacute;lectronique :  interf&eacute;rom&eacute;trie <BR> - Mesure de la turbulence - Diffusion coh&eacute;rente.</I><BR> <LI> Principales m&eacute;thodes de mesures des  param&egrave;tres du plasma :<BR> <LI>Comparaison des domaines d'utilisation  <I>- R&eacute;solution temporelle, r&eacute;solution spatiale,  pr&eacute;cision :<BR> - Mesure de la densit&eacute; <BR>- Mesure de la temp&eacute;rature &eacute;lectronique <BR>- Mesure de la temp&eacute;rature ionique <BR>- Mesure de la turbulence fluide - Mesures magn&eacute;tiques.</I><BR><BR> </UL> <B><U>Option physique 3</B></U>&#9;<B>Interaction  laser-mati&egrave;re </B><UL> <LI> Plasmas cr&eacute;&eacute;s par laser UV excim&egrave;res : Ablation laser - D&eacute;position laser. <LI> Interaction laser de puissance avec un plasma  <I>- &Eacute;l&eacute;ments du diagnostic des plasmas  cr&eacute;&eacute;s par laser - Hydrodynamique  - Cin&eacute;tique des populations  - Physique atomique des plasmas cr&eacute;&eacute;s  par laser.</I> <LI> Propagation d'impulsions ultra-courtes et ultra-intenses  dans un plasma - Effets relativistes -  Effets cin&eacute;tiques sur le sillage.<BR><BR></UL> <B><U>Option physique 4</B></U>&#9;<B>Mod&eacute;lisation et  simulation en physique des plasmas </B><UL> <I>Technique de dynamique mol&eacute;culaire appliqu&eacute;e aux plasmas. Diff&eacute;rents algorithmes n&eacute;cessaires : Algorithme de Verlet - Conditions aux limites  - Convention de l'image minimale - Somme d'Ewald. &Eacute;tude des propri&eacute;t&eacute;s statistiques  des champs &eacute;lectriques dans les plasmas Fonction de distribution statique du champs &eacute;lectriques Fonction de corr&eacute;lation de paires.  Fonction de corr&eacute;lations du champ &eacute;lectrique.</I></UL></UL> <BR> <BR> <DIV ALIGN="center"><B><U>Projet &agrave; r&eacute;aliser par les &eacute;tudiants</U></B></DIV>   <DIV ALIGN="center">(Diagnostic du plasma &agrave; l'aide de codes num&eacute;riques)</DIV> <BR> <I>&nbsp;Le but de ce projet est essentiellement de caract&eacute;riser l'&eacute;tat d'un plasma hors &eacute;quilibre &agrave; l'aide de codes num&eacute;riques  qui sont actuellement en usage dans les laboratoires.</DIV> <BR> Nous proposons aux &eacute;tudiants de se  familiariser avec diff&eacute;rents outils de diagnostic :</I> <UL> <LI>- Un code de structure atomique <I>qui permet de calculer  tous les param&egrave;tres atomiques  (niveaux d'&eacute;nergie, forces d'oscillateurs des  transitions, forces de collision) d'une transition d&eacute;finie  pour un ion particulier.</I>  <LI>- Un mod&egrave;le collisionnel-radiatif instationnaire<I> qui  calcule l'&eacute;quilibre d'ionisation du plasma,   les populations des diff&eacute;rents niveaux impliqu&eacute;s,   la densit&eacute; &eacute;lectronique,    les &eacute;missivit&eacute;s des raies spectrales. </I> <LI>- Un code de profil de raies spectrales <I>prenant en compte  l'effet statique et dynamique du champ &eacute;lectrique  r&egrave;gnant dans le plasma.</UL> Tous ces codes sont interactifs, et sont interfac&eacute;s  entre eux ainsi qu'avec un logiciel graphique permettant une  exploitation rapide des r&eacute;sultats obtenus. Cette activit&eacute; a lieu sur le centre de calcul de  St Charles, et est encadr&eacute;e  par des enseignants-chercheurs du laboratoire de Physique  des Interactions Ioniques et Mol&eacute;culaires.</I></DIV> </FONT><BR><BR> <B><U><FONT FACE="Times New Roman, Arial" SIZE=3> <DIV ALIGN="JUSTIFY">Modules de l'option astrophysique</U></DIV> </B></FONT><FONT FACE="Times New Roman, Arial" SIZE=2> <BR><B><U> <UL><B><U>Option astrophysique 1</B></U>   <B>Astrophysique Extragalactique I</B> <BR> <I>Introduction &agrave; l'astrophysique extragalactique  et &agrave; la cosmologie observationnelle.  Propri&eacute;t&eacute;s individuelles des galaxies.<BR> La galaxie, sa d&eacute;couverte, son contenu,  sa structure morphologique et cin&eacute;matique   - Classification morphologique et photom&eacute;trique des   galaxies - Le tissu stellaire des galaxies.   Population stellaires de type I et II -   Milieu interstellaire, gaz, poussi&egrave;re. -   Dynamique stellaire    - Orbites dans un potentiel sph&eacute;rique et    dans un potentiel plan - Cin&eacute;matique et dynamique.    Les observables et les interpr&eacute;tations    - Radiosources extragalactiques    (&eacute;tendues et compactes). Processus physiques    - Quasars et noyaux actifs - Spectres, &eacute;volution,    fonction de luminosit&eacute;, mod&eacute;lisation -    Syst&egrave;me de raies d'absorption des quasars.    For&ecirc;ts Lyman   </FONT><FONT FACE="Symbol" SIZE=2>a</FONT></I><FONT FACE="Times New Roman, Arial" SIZE=2>.<BR> </UL><BR><BR><UL> <B><U>Option astrophysique 2</U>&#9; Astrophysique Extragalactique II </B> <I>Propri&eacute;t&eacute;s collectives des galaxies Les nuages de Magellan et le Groupe Local  - Description des structures.  Des groupes aux superamas de galaxies  - Interactions entre galaxies et avec le milieu intergalactique  - Analyse des structures. Les outils d'investigation   - Les amas de galaxies. Masse, luminosit&eacute;,   contenu, s&eacute;gr&eacute;gations, arcs gravitationnels</I><BR> <LI>Cosmologie observationnelle <LI>&Eacute;chelle de distances . Des plan&egrave;tes &agrave; la loi d'expansion de l'univers - Les autres observables. K-correction, rayonnement fossile &agrave; 3K,... - Mod&egrave;les d'univers. Equations et composantes - Nucl&eacute;osynth&egrave;se primordiale. Particules et forces. Origine des &eacute;l&eacute;ments l&eacute;gers - L'origine des galaxies. Probl&egrave;mes et perspectives.</DIV> <BR></UL><BR><BR> <UL><B><U>Option astrophysique 3 </U>&#9;Mati&egrave;re interstellaire  </B><BR> <UL><LI> Les diff&eacute;rentes phases du milieu interstellaire  - &Eacute;quilibre des phases -   Rayonnement X, </FONT><FONT FACE="Symbol" SIZE=2>g</FONT><FONT FACE="Times New Roman, Arial" SIZE=2>   - Rayonnement synchrotron. <LI> L'&eacute;mission &agrave; 21 cm de l'hydrog&egrave;ne  atomique (La structure de la Galaxie) <I> - Les raies d'absorption optiques et UV  (Le milieu interstellaire local, L'abondance du deut&eacute;rium).</I> <LI> La poussi&egrave;re interstellaire (L'&eacute;mission  infrarouge)<I> - Chimie interstellaire - Formation et destruction  des mol&eacute;cules (L'&eacute;mission mol&eacute;culaire,  Les masers) - Chauffage des poussi&egrave;res et du gaz.  Les cirrus et l'&eacute;mission diffuse du plan galactique  - Le halo galactique.</I> <B></UL><BR><BR> <DIV ALIGN="JUSTIFY">&#9;<U>Option astrophysique 4</B></U>&#9; <B>Instrumentation astronomique optique</DIV> </B><BR> <UL><UL><LI> G&eacute;n&eacute;ralit&eacute;s sur l'instrumentation  &agrave; diff&eacute;rentes longueurs d'onde <LI> Les t&eacute;lescopes : rappel d'optique  g&eacute;om&eacute;trique <LI> La photom&eacute;trie :<BR></UL> <I>Stellaire : La photomultiplication :  g&eacute;n&eacute;ralit&eacute;s sur la d&eacute;tection  de photons, aspects statistiques -  La photom&eacute;trie -  Influence de l'atmosph&egrave;re terrestre. <BR> Bi-dimensionnelle:  Rappel historique - Le CCD - Les principes  de d&eacute;pouillement.<BR> La"PSF".</I> <UL> <LI> La spectrom&eacute;trie :</UL> <I>Les disperseurs : prismes, r&eacute;seaux  - Les interf&eacute;rom&egrave;tres : Perot-Fabry,  Michelson<BR> Les spectrographes - Les montages pour  interf&eacute;rom&egrave;tres.</I><BR> <BR> <B><U><DIV ALIGN="JUSTIFY">Projet &agrave; r&eacute;aliser  par les &eacute;tudiants </U>    &#9;- Utilisation des instruments d'observation</DIV> </B><BR> <I>&#9;Le but de ce projet est essentiellement d'illustrer quelques concepts et techniques abord&eacute;s en cours : acquisition et traitement  de donn&eacute;es num&eacute;riques, photom&eacute;trie, spectroscopie, les r&eacute;cepteurs CCD... </I><BR><BR><B><U><DIV ALIGN="JUSTIFY">Projet d'observation</DIV> </B></U><BR> <UL><I>Le but de ce projet est essentiellement d'illustrer quelques concepts et techniques abord&eacute;s en cours : acquisition et traitement de donn&eacute;es num&eacute;riques, photom&eacute;trie, spectroscopie, les r&eacute;cepteurs CCD... Les &eacute;tudiants travailleront en bin&ocirc;mes. Chaque groupe sera responsable d'un projet. Un astronome "encadrera" chaque groupe. L'essentiel de cette activit&eacute;, quelques nuits d'observation, se d&eacute;roulera &agrave; l'Observatoire de Haute-Provence (sous la responsabilit&eacute; d'un astronome). Plusieurs demi-journ&eacute;es seront consacr&eacute;es d'une part &agrave; pr&eacute;parer la mission (documentation sur l'instrument utilis&eacute; et sur les techniques qui lui sont propres, pr&eacute;paration des cartes de pointages...), d'autre part &agrave; apprendre &agrave; d&eacute;pouiller ces observations avec les logiciels existants, puis &agrave; r&eacute;fl&eacute;chir aux r&eacute;sultats astrophysiques obtenus. Cette activit&eacute; aura lieu pendant le stage de DEA. Elle d&eacute;bouchera sur un court rapport &eacute;crit, not&eacute;. </I></UL> <DIV ALIGN="JUSTIFY"><U><I>Exemples de sujets possibles </I></U>:</DIV> <UL><LI>- contenu stellaire d'amas ; photom&eacute;trie UBV avec cam&eacute;ra CCD. <LI>- photom&eacute;trie de surface des galaxies ; photom&eacute;trie avec cam&eacute;ra CCD. <LI>- mesure de vitesse radiale d'&eacute;toiles ; utilisation du spectrographe CORAVEL. <LI>- perte de masse dans les &eacute;toiles ; spectroscopie haute r&eacute;solution avec AURELIE <LI>- sources variables ; photom&eacute;trie avec cam&eacute;ra CCD. <BR> <DIV ALIGN="JUSTIFY">&#9;Cette activit&eacute;  sera encadr&eacute;e par les astronomes  des Observatoires de Haute-Provence, de Marseille et du LAS.  </DIV></FONT> <BR><BR><A HREF="dea.html"><IMG SRC="../infogene/fac1/prev.gif" BORDER=0 WIDTH=37 HEIGHT=37></A> <FONT FACE="Times New Roman, Arial" COLOR="#0000FF">Accueil 3eme cycle</FONT>   </BODY> </HTML> 
