Chapitre 25 • Physique atomique
Un état (L, S, J, m J ) est un mélange d’états
(m ℓ1 , m s1 , m ℓ2 , m s2 ,...) des électrons de la sous-couche
incomplète.
Les tables donnent l’état fondamental en notation L-S.
Exemples :
C (Z = 6) : 1s
2 2s
2 2p
2 , niveaux
1 S 0 ,
3 P 0 ,
3 P 1 ,
3 P 2 ,
1 D 2 , état fondamental
3 P 0 ;
Pb (Z = 82) : [Xe] 4f
14 5d
10 6s
2 6p
2 , même structure de sous-couche p incomplète
et même état fondamental
3 P 0 en notation L-S.
25.13.7 Transitions radiatives
Théorème 25.43
Comme pour l’hydrogène, on calcule les contributions de spin-orbite, ainsi que les
contributions magnétiques en présence d’un champ magnétique.
Toutefois, dans les états où le spin électronique total de l’atome à plusieurs électrons
est nul, seule subsiste la contribution magnétique orbitale en présence d’un champ
magnétique : DE m L = − #–
m L ·
#–
B = m L ·m B ·B (effet Zeeman normal, plus rare
que l’effet Zeeman anormal rencontré lorsque le spin de l’atome est non nul).
Théorème 25.44
Pour les transitions radiatives dipolaires électriques entre niveaux d’un atome, les
règles de sélection à appliquer aux nombres quantiques qui interviennent sont :
Dn quelconque ; DL = 0, ±1 (sauf 0 → 0) ; D J = 0, ±1 (sauf 0 → 0) ; D S = 0 ;
D m J = 0, ±1 ; D m L = 0, ±1 ; D m S = 0 ;
[ D j 1 = 0 et D j 2 = 0, ± 1 ] ou [ D j 2 = 0 et D j 1 = 0, ± 1 ].
25.13.8 Calcul numérique élémentaire des atomes
Deux premières méthodes de calcul du potentiel moyen
w(r ) ont été développées dans
les années 1930. Dans le modèle de Thomas-Fermi le nuage électronique est traité en
chaque point comme un gaz quantique d’électrons libres, de charge volumique r( #– r ),
en équilibre autour du noyau. Dans la méthode de Hartree, on part de fonctions d’ondes
vraisemblables, puis, pour chaque électron, on calcule en tout point le potentiel exercé
par les autres et on résout l’équation de Schrödinger pour trouver de nouvelles fonctions
d’onde ; on réitère le calcul jusqu’à la convergence.
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“Gautron_9782100543007” (Col. : ScienceSup3-193x250) — 2010/6/15 — 17:13 — page 508 — #518
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Un état (L, S, J, m J ) est un mélange d’états
(m ℓ1 , m s1 , m ℓ2 , m s2 ,...) des électrons de la sous-couche
incomplète.
Les tables donnent l’état fondamental en notation L-S.
Exemples :
C (Z = 6) : 1s
2 2s
2 2p
2 , niveaux
1 S 0 ,
3 P 0 ,
3 P 1 ,
3 P 2 ,
1 D 2 , état fondamental
3 P 0 ;
Pb (Z = 82) : [Xe] 4f
14 5d
10 6s
2 6p
2 , même structure de sous-couche p incomplète
et même état fondamental
3 P 0 en notation L-S.
25.13.7 Transitions radiatives
Théorème 25.43
Comme pour l’hydrogène, on calcule les contributions de spin-orbite, ainsi que les
contributions magnétiques en présence d’un champ magnétique.
Toutefois, dans les états où le spin électronique total de l’atome à plusieurs électrons
est nul, seule subsiste la contribution magnétique orbitale en présence d’un champ
magnétique : DE m L = − #–
m L ·
#–
B = m L ·m B ·B (effet Zeeman normal, plus rare
que l’effet Zeeman anormal rencontré lorsque le spin de l’atome est non nul).
Théorème 25.44
Pour les transitions radiatives dipolaires électriques entre niveaux d’un atome, les
règles de sélection à appliquer aux nombres quantiques qui interviennent sont :
Dn quelconque ; DL = 0, ±1 (sauf 0 → 0) ; D J = 0, ±1 (sauf 0 → 0) ; D S = 0 ;
D m J = 0, ±1 ; D m L = 0, ±1 ; D m S = 0 ;
[ D j 1 = 0 et D j 2 = 0, ± 1 ] ou [ D j 2 = 0 et D j 1 = 0, ± 1 ].
25.13.8 Calcul numérique élémentaire des atomes
Deux premières méthodes de calcul du potentiel moyen
w(r ) ont été développées dans
les années 1930. Dans le modèle de Thomas-Fermi le nuage électronique est traité en
chaque point comme un gaz quantique d’électrons libres, de charge volumique r( #– r ),
en équilibre autour du noyau. Dans la méthode de Hartree, on part de fonctions d’ondes
vraisemblables, puis, pour chaque électron, on calcule en tout point le potentiel exercé
par les autres et on résout l’équation de Schrödinger pour trouver de nouvelles fonctions
d’onde ; on réitère le calcul jusqu’à la convergence.
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