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11 • Structure fine de l’atome d’hydrogène
où le nombre 2 placé en exposant à gauche du symbole S ou P est la multiplicité de
l’état ; elle est égale à (2s + 1), s étant la valeur du spin : s = 1/2 dans le cas présent.
Les états énergétiques du niveau n = 3 sont les suivants :
3
2 S 1/2 ; 3
2 P 1/2 ; 3
2 P 3/2 ; 3
2 D 3/2 ; 3
2 D 5/2
(11.4.3)
où l’on tient compte du déplacement de Lamb qui rend distincts les niveaux 3
2 S 1/2
et 3
2 P 1/2 , ainsi que les niveaux 3
2 P 3/2 et 3
2 D 3/2 .
cm
-1
0,03526
0,3652
0,0105
0,1082
0,0361
2
2 P 1/2
2
2 S 1/2
2
2 P 3/2
3
2 P 1/2
3
2 S 1/2
3
2 D 3/2
3
2 P 3/2
3
2 D 5/2
Figure 11.1
La figure 11.1 montre les transitions possibles suivant les règles de sélection. On
indique, à gauche de la figure, les écarts entre les différents niveaux, exprimés, selon les notations usuelles en cm
−1 . On obtient sept transitions permises formant la
structure fine de la raie H a .
11.5 EFFET STARK
Lorsqu’on plonge un atome d’hydrogène dans un champ électrique
− →
E , celui-ci engendre une levée partielle de la dégénérescence des niveaux d’énergie. On observe
l’apparition de nouvelles raies dans le spectre de l’hydrogène par rapport aux raies
existantes sans champ électrique extérieur. C’est l’effet Stark ; chacune des raies du
spectre de l’hydrogène est décomposée par le champ en un certain nombre de composantes disposées symétriquement de part et d’autre de sa position initiale.
11 • Structure fine de l’atome d’hydrogène
où le nombre 2 placé en exposant à gauche du symbole S ou P est la multiplicité de
l’état ; elle est égale à (2s + 1), s étant la valeur du spin : s = 1/2 dans le cas présent.
Les états énergétiques du niveau n = 3 sont les suivants :
3
2 S 1/2 ; 3
2 P 1/2 ; 3
2 P 3/2 ; 3
2 D 3/2 ; 3
2 D 5/2
(11.4.3)
où l’on tient compte du déplacement de Lamb qui rend distincts les niveaux 3
2 S 1/2
et 3
2 P 1/2 , ainsi que les niveaux 3
2 P 3/2 et 3
2 D 3/2 .
cm
-1
0,03526
0,3652
0,0105
0,1082
0,0361
2
2 P 1/2
2
2 S 1/2
2
2 P 3/2
3
2 P 1/2
3
2 S 1/2
3
2 D 3/2
3
2 P 3/2
3
2 D 5/2
Figure 11.1
La figure 11.1 montre les transitions possibles suivant les règles de sélection. On
indique, à gauche de la figure, les écarts entre les différents niveaux, exprimés, selon les notations usuelles en cm
−1 . On obtient sept transitions permises formant la
structure fine de la raie H a .
11.5 EFFET STARK
Lorsqu’on plonge un atome d’hydrogène dans un champ électrique
− →
E , celui-ci engendre une levée partielle de la dégénérescence des niveaux d’énergie. On observe
l’apparition de nouvelles raies dans le spectre de l’hydrogène par rapport aux raies
existantes sans champ électrique extérieur. C’est l’effet Stark ; chacune des raies du
spectre de l’hydrogène est décomposée par le champ en un certain nombre de composantes disposées symétriquement de part et d’autre de sa position initiale.