Objectifs : (avec les compétences visées)

Donner des notions de base en physique du solide afin que les étudiants puissent aborder les différents cours spécialisés en matériaux avec un bagage suffisant pour comprendre l’origine microscopique des propriétés macroscopiques des matériaux étudiés et le choix des différents outils de caractérisation de ces matériaux.

Contenu :

I  Rappels sur la structure des atomes et les liaisons

 II  Electrons dans les solides :

 Contribution à la conductibilité, à la capacité calorifique, à la conductibilité thermique par le modèle de Drude et la modèle de Sommerfeld. Théorie des bandes : électrons presque libres et Combinaisons linéaires d’orbitales atomiques. Introduction aux semi-conducteurs intrinsèques et extrinsèques.

III Vibrations dans les solides

Notion de modes de vibration collectifs, Solides à n atomes par maille, modes acoustiques et modes optiques. contribution des vibrations au calcul de la capacité  calorifique 

IV Propriétés thermiques des solides

Origines microscopiques et dépendances en température de la capacité calorifique, de la conduction thermique. Origine de la dilatation thermique.

 V Propriétés optiques

Matériaux diélectriques. Origines microscopiques des interactions lumière-matière : réflexion, réfraction, absorption, transmission, diffusion. Origines de la couleur des matériaux.