De la même façon, les différentes valeurs de / définissent les sous-couches désignées
selon :
S o u s -c o u c h e
Nous pouvons vérifier qu’il y a niveaux quantiques par couche. La lettre s vient de
« sharp », P de « principal », d de « diffuse » et f de « fundamental » caractérisant les
bandes observées en spectroscopic.
3. Énergies relatives des couches et sous-couches
Dans le cas où un seul électron est présent, nous avons vu que l’énergie ne dépend que
de Z et n selon une loi du type E = -YJZrhd (K = constante). Ce n’est valable que pour
les atomes hydrogénoïdes. Quand l’atome possède plusieurs électrons, leur interaction
lève la dégénérescence entre les niveaux quantiques ayant des valeurs de / différentes.
La figure suivante résume l’ensemble des propriétés énergétiques pour les fonctions
d’onde avec n <3.
Énergie
3d
3p.
Couches
M
3s
2p.
2s
K
Stabilité
Pour un atome donné, une solution du type
^ ^ définit une orbitale atomique (OA).
T J
O
c
D
û
U D
t H
O
CM
(y)
x:
ai
>Q .
O
U
4. Les orbitales atomiques (OA)
Les solutions 4^ , forment une base. Cette condition peut s’écrire sous la forme :
n, /, m
^
ÎT , xT.,. ,xdv = ô ,x5,,xS
/, m
n J , m
nn
11
;/
P
Exercices
2.12, 2.14
avec ô.. = 1 s\ i = i et ô.. = 0 si / 5^ /
Les fonctions sont normées (/ = y) et orthogonales ( / j).
Les orbitales atomiques (OA) permettent de décrire l’ensemble des liaisons qui
unissent les atomes dans les molécules. Elles sont d ’un emploi très fréquent pour étudier les propriétés chimiques et la réactivité, au-delà de leur connaissance précise dans
les atomes.
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