Description de la branche d'études

De l’infiniment petit à l’infiniment grand, le monde qui nous entoure recèle de nombreux mystères. Depuis l’aube des temps, l’humanité s’interroge sur la nature des choses et les lois qui dictent la marche de l’univers. La curiosité, principale motivation des physiciens, les a conduits à des découvertes aussi fascinantes que la structure de l’atome, la théorie de la relativité, la physique quantique ou encore la double hélice de l’ADN.

La physique est la science fondamentale du monde naturel. On la divise habituellement en deux parties: la physique classique et la physique moderne. La physique classique permet de décrire les phénomènes naturels à l’échelle macroscopique. Elle comporte la mécanique newtonienne, la thermodynamique et la théorie électromagnétique. Elle est complétée par la théorie de la relativité restreinte, émise par Einstein en 1905, qui a conduit à une nouvelle conception de l’espace, du temps et du mouvement. La description détaillée du mouvement d’un satellite est par exemple possible dans le cadre de la mécanique classique. C’est ce qui a permis, entre autre, à l’être humain d’aller sur la Lune.

La physique moderne, née au cours du 20e siècle, tient compte de la nature discrète de la matière. La mécanique quantique, qui adopte une approche complètement différente de la physique classique, s’applique à toute une variété de systèmes. Elle permet par exemple de prédire avec précision les niveaux d’énergie des atomes. La dualité onde-particule, qui s’applique aussi bien à la lumière (notion de photons) qu’aux particules élémentaires tels les électrons, constitue un succès de la physique moderne.

Source : EPFL, Education

Description de la formation

Organisation des études

L’étudiant-e découvre les lois du comportement des systèmes physiques au travers de cours de physique ex-cathedra et de travaux pratiques en laboratoire. L’acquisition de ces connaissances théoriques et expérimentales/pratiques  s’accompagne du développement du savoir-faire de l’étudiant : aiguiser son sens critique et son pouvoir d’abstraction, développer la rigueur scientifique et l’art de la modélisation.

Les mathématiques représentent un outil indispensable pour toutes les sciences et en particulier pour la physique. Elles constituent le langage universel qui permet aux scientifiques de se comprendre. C’est pourquoi un fort accent est mis sur les mathématiques au début des études (propédeutique) en parallèle avec les cours de physique de base (mécanique et thermodynamique).

En deuxième année, le nombre de branches liées à la physique augmente tout en complétant la formation en mathématiques avancées. Les étudiant-e-s ont aussi quelques cours d’introduction à la physique moderne.

La troisième année est consacrée d’une part aux grands cours de physique moderne tels que physique quantique, physique du solide, physique statistique, particules élémentaires, biophysique, astrophysique, et d’autre part à des travaux pratiques avancés qui permettent à l’étudiant-e de reproduire de nombreuses expériences de physique et ainsi d’exercer ses aptitudes expérimentales et créatives.

La formation pratique des étudiant-e-s est mise en avant dès la première année avec des travaux dirigés (métrologie) à raison de 3 heures/semaine. Un après-midi par semaine est consacré aux expériences classiques de la physique en 2ème année. En 3ème année une journée par semaine est dédiée à l’expérimentation. Les étudiant-e-s travaillent par projet selon un programme défini mais ils/elles peuvent exercer leur créativité avec leurs propres propositions dans le cadre de projet disciplinaire ou interdisciplinaire.

Durant le cycle bachelor, l’étudiant-e est initié-e à différentes techniques telles que l’électronique, l’informatique, la physique numérique, et le traitement de données. Différents cours et projets de sciences humaines et sociales complètent la formation polytechnique.

Le bachelor est composé de deux étapes successives de formation :

• le cycle propédeutique d’une année dont la réussite se traduit par 60 crédits ECTS acquis en une fois, condition pour entrer au cycle bachelor. Le cycle propédeutique est commun avec celui de la section de systèmes de communication.
• le cycle bachelor s’étendant sur deux ans dont la réussite implique l’acquisition de 120 crédits, condition pour entrer au master.

Le bachelor représente le premier diplôme universitaire et équivaut à l'acquisition de 180 crédits ECTS.

Plan de la formation

Bachelor Physique	Crédits ECTS
1er et 2e semestres (cycle propédeutique)	60
Bloc 1 Algèbre linéaire avancée I & II Analyse avancée I & II Physique avancée : mécanique Physique avancée : thermodynamique
Bloc 2 Enjeux mondiaux Information, calcul, communication Laboratoire de physique (métrologie) Programmation orientée objet
3e, 4e, 5e et 6e semestres (cycle bachelor)	120
Bloc 1 Quantum mechanics I Mécanique analytique Physique III & IV	21
Bloc 2 Analyse III & IV Mathematical methods for physicists Physique numérique Science des données Probabilités et statistique	25
Bloc 3 Laboratoire de physique IIa, IIb	10
Bloc 4 Classical electrodynamics Physique nucléaire et corpusculaire I Quantum physics I Physique statistique I & II Physique du solide I & II	34
Bloc 5 Introduction aux techniques de construction Laboratoire de physique IIa, IIb	16
Groupe "options" Analyse fonctionnelle Astrophysique II : bases physiques de l'astrophysique Biophysics : physics of the cell Computational physics III Introduction à la physique des plasmas Optique I & II Physique nucléaire et corpusculaire II	6
Enseignement sciences humaines et sociales (SHS) SHS: 4 cours à choix selon Plan d'études SHS & MGT	8
Total	180

1 crédit ECTS correspond environ à 25-30 heures de travail. 
Des changements dans les plans d'études peuvent survenir en cours d'année. Se référer aux informations disponibles sur le site de l’EPFL.

Lien sur le plan de la formation

• epfl.ch > Plan de la formation

Combinaison des branches

Le programme "Physique" ne permet pas de combinaison de branches.

Description en branche secondaire ou hors faculté

La branche ne peut pas être étudiée comme branche secondaire.