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Licence de physique : vers la haute technologie

publication : 28 novembre 2016
La licence de physique à l'université permet aux étudiants de découvrir comment la matière fonctionne, de l'infiniment petit (physique des particules) à l'infiniment grand (à l'échelle de l'Univers). Pluridisciplinaire, le programme associe théorie avec observation du réel, expérimentation et modélisation. Les outils mathématiques y figurent en bonne place.

Femme scientifique faisant des recherches dans un laboratoire d'optique quantique

Quel accès en licence de physique  ?

En L1 : bac S recommandé. Quelques universités proposent une mise à niveau en sciences, notamment en mathématiques, pour les bacheliers technologiques STL ou STI2D.

En L2 ou L3 (en fonction du dossier) : après une PACES (1re année commune aux études de santé), une classe prépa, une L1 ou une L2 scientifique, un BTS ou un DUT dans un domaine proche de la spécialité visée (par exemple, le DUT mesures physiques).

Témoignage : capacité d'abstraction requise

"À l'université, on utilise le langage mathématique pour mettre les phénomènes physiques en équations. Ainsi, lorsqu'on aborde l'électromagnétisme ou l'optique, on manipule des intégrales doubles ou triples. Cela ne demande pas un bagage très solide mais il faut avoir une certaine affinité avec les mathématiques. Elles sont au programme des six semestres de la licence. Les mathématiques générales du 1er semestre font ensuite place aux outils mathématiques pour la physique, enseignés par des physiciens. On se focalise, par exemple, sur les séries de Fourier quand on étudie les vibrations et la propagation. Les outils numériques sont aussi présents. Les étudiants réalisent des algorithmes pour résoudre des équations différentielles, par exemple."

Bruno Mendiboure, responsable de la L2 et L3 de physique de l'université de Pau et des Pays de l'Adour

Au programme de la licence de physique

 

Un portail scientifique à l'entrée

La majorité des universités font débuter leur licence de physique par un ou deux portail(s) pluridisciplinaire(s). Par exemple : mathématiques, physique et informatique ; physique, chimie et sciences de la Terre. Ces enseignements se situent dans la continuité de ceux du bac scientifique.

Pendant 1 ou 2 semestres, parfois jusqu'à 4, l'étudiant a ainsi la possibilité de tester la mention dans laquelle il s'est inscrit et éventuellement d'en changer. Il acquiert une formation de base en physique, en chimie générale, en mathématiques, en informatique et, dans certains portails, en sciences de la Terre, avant de se spécialiser en physique ou en physique et chimie associées.

 

Au coeur de la physique

La L1 et la L2 sont centrées sur les fondements de la physique théorique : optique, mécanique, électromagnétisme, thermodynamique. S'y ajoute, souvent en L3, l'étude de la physique quantique, de la physique statistique, parfois de la physique subatomique ou de l'astrophysique. La physique appliquée (acoustique, électronique...) est aussi abordée.

Les étudiants apprennent à poser un problème, à utiliser les techniques de calcul analytique et de simulation numérique. Ils réalisent des expériences dans le cadre de TP (travaux pratiques). Par exemple, en L3, la modélisation d'un système de pompe à chaleur et la mesure de sa performance.

Témoignage : des TP et des projets

"Les TP (travaux pratiques) occupent une place fondamentale, en étroite corrélation avec les cours et les TD (travaux dirigés). Par exemple, en L2, on place un glaçon dans un verre d'eau à 20° et on demande aux étudiants de calculer la nouvelle température de l'eau. C'est de la physique du quotidien. En L3, un enseignement de physique expérimentale vise l'apprentissage de l'utilisation d'appareils de mesure et de capteurs. La réalisation d'un projet permet de tester une hypothèse en montant une expérience, comme en situation de recherche. La réalisation d'un drone fait ainsi appel aux connaissances acquises en physique théorique, en mécanique et en électronique. Un fablab avec une imprimante 3D et des circuits électroniques est à leur disposition."

Frédéric Decremps, directeur des études de la licence de physique de l'université Pierre et Marie Curie (Paris)

Les autres disciplines au programme

Les mathématiques (analyse, nombres complexes, algèbre...) et l'informatique (initiation à l'algorithmique, à la programmation...) sont enseignées en tant qu'outils pour le physicien. S'y ajoutent la chimie (en particulier dans les licences ou les parcours bidisciplinaires) et l'anglais. D'autres matières complémentaires sont parfois proposées : biophysique, géophysique, météorologie, nouvelles énergies...

Astuce : Pour réviser la physique, inscrivez-vous au Mooc "La Physique, vive[z] l’expérience !" proposé par l'Université de Paris 13. Il traite des thèmes au programme au lycée.

Les parcours possibles

Différentes orientations peuvent être choisies en fonction du projet professionnel. Elles prennent le plus souvent la forme de parcours de L3 (parfois dès la L2). Mais il existe également des licences bidisciplinaires (physique et chimie, physique et sciences de la Terre, physique et mathématiques...) sur les 3 ans. Parmi les orientations possibles :

  • physique générale ou fondamentale : cursus approfondissant les domaines de la physique (notamment la physique statistique, la mécanique quantique, la relativité), en vue d'une poursuite d'études en master à dominante physique ;
  • physique appliquée à de nombreux domaines (mécanique, électronique-électrotechnique-automatique, génie des procédés...) : cursus visant une poursuite d'études dans des masters de physique appliquée et d'ingénierie (acoustique, aéronautique, capteurs, électronique, énergie, instrumentation...) ;
  • physique et chimie : licence bidisciplinaire ou parcours adapté pour une poursuite en master enseignement, mais aussi dans les matériaux, l'énergétique, les nanotechnologies, la qualité, l'environnement ;
  • parcours enseignement : orienté vers les métiers de l'enseignement au niveau master ou de l'animation scientifique ;
  • physique et mathématiques : il s'agit le plus souvent d'une licence bidisciplinaire bien adaptée à la poursuite d'études en école d'ingénieurs ou dans des masters qui accordent une bonne place à la modélisation (vers la recherche, l'industrie, la finance...).

Témoignage : pensez métiers !

"Beaucoup de lycéens et d'étudiants rêvent de devenir astrophysicien. Il n'est pas interdit de rêver mais il y a peu de débouchés en astrophysique alors que les physiciens sont attendus dans de nombreux secteurs qui recrutent, tels que l'aérospatial, la défense, le biomédical, l'optique... C'est pourquoi nous invitons les lycéens mais aussi les étudiants à consulter les fiches formation des licences et des masters en physique pour connaître les débouchés ou les métiers visés. C'est une démarche importante en vue de construire son parcours de formation en fonction d'un projet professionnel..."

Cédric Carteret, responsable pédagogique de la licence physique-chimie de l'université de Lorraine

Et après ?

Licence pro. Après la L2, il est possible de rejoindre (sur dossier) une licence professionnelle en 1 an en physique (optique, métrologie, biomédical, instrumentation environnementale et/ou énergétique, électronique...) pour entrer directement dans la vie active en tant que technicien (en optique de précision, en métrologie...).

Master. Après la L3, la plupart des étudiants poursuivent en master, à choisir en fonction de son parcours antérieur et de son projet professionnel : optique, traitement du signal, instrumentation, acoustique, électronique, nouveaux matériaux, thermique du bâtiment, énergie nucléaire...

Pour préparer les concours du professorat des écoles ou du secondaire, comme le CAPES section physique-chimie, il faut s'inscrire en master MEEF (métiers de l'enseignement, de l'éducation et de la formation).

École d'ingénieurs. Via les admissions parallèles, les titulaires d'une L2 ou d'une L3 peuvent intégrer une école d'ingénieurs (en 1re année du cycle ingénieur). Le recrutement s'effectue sur concours commun ou sur titre (dossier et entretien). Dans certaines universités, il est possible de suivre un parcours préparatoire à l'entrée en école d'ingénieurs dès la L1.

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