distribution radiale, pour l’orbitale 2s, pénètre plus
vite que celle d’une orbitale externe, l’effet d’écran des
profondément
dans le cœur ls2 de l’atome que la foncélectrons
internes étant moins intense dans le premier
tion de distribution pour l’orbitale 2 p : la distribution
cas que dans le secOnd (g. 4,49).
25 a un maximum très près du noyau alors que la fonc_
"
tion de distribution 2 p est encore très petite. La charge
-
_Zeñ est donc plus faible pour l’électron 2p que pour
,
,
l’électron 2s et l’énergie EZ, est inférieure à l’énergie
2.4 LE NOMBRE QUANTIQUE
E2p.
_
DE SPIN,
'
ZZ ez
Z/2 ez
QUATRIÈME NOMBRE
E2s =
<
=
QUANTIQUE
8 a
8 a
'
L’effet de « pénétration des orbitales » interprète
donc la séparation des niveaux d’énergie pour une
Lorsqu’on emploie des spectroscopes à grand
même couche n. Cette séparation complique les spectres
pouvoir de résolution, un grand nombre de raies
optiques des atomes polyélectroniques qui apportent
d’émission apparaissent constituées de deux, trois,
une vérication expérimentale des résultats de la Mécaquatre. .. raies très rapprochées.‘
nique quantique.
'
On sait, par exemple, que du chlorure de sodium,
Quand les atomes contiennent beaucoup d’élec—
introduit dans une amme, produit une lumière jaune
trons,ilarrive que la séparation des niveaux,àl’intérieur
caractéristique. Un spectroscope à haute résolution
d’une même couche 71, soit supérieure à la séparation
met alors en évidence, dans le spectre d’émission du
des niveaux moyens entre les couches. C’est ainsi que le
sodium, un doublet constitué de deux raies très voisines,
'
niveau 4s est inférieur à 361, que Ss est inférieur à
de‘longueurs d’onde 588,9963 nm et 589,5930 nm.
4d, etc.
-
-
L’énergie d’une orbitale
dépend du numéro atoFigure 4_50
m1que Z de l’atome. Elle d1minue quand Z augmente
_,
,,,
,
,,
,,
,,
,
,,
,
.,
puisque l’attraction du noyau croît. Mais, lorsque Z
'
augmente, l’énergie d’une orbitale interne décroît plus
a) avec un
spectroscope
.
ordinaire
Figure
4.49
588,9963 nm
E
6,3
nm
_
6p
'
.
h) avec un
_
.
SDBCUÛSCÜDB
6p
......—
resolutmn
ï—
_
Pour expliquer cette multiplication des raies et
certaines expériences, telles que l’action d’un champ
_
.
'
magnétique sur les atomes, il faut‘faire intervenir un
!
-
'
,
quatrième nombre quantique pour décrire l’électron,
le hombre quantique de spin s.
,
-
_
4p
_
Le nombre quantique S ne peut prendre
qu’une
'
_
——
-
valeur s = %.
,
___—___————————>‘
Introduitpa;r UHLENBECK et GOUDSMIT, en 1925,
-
‘
Z
pour expliquer la structure du doublet des métaux
variati°“ des niveaux-d'é“érgie avec
le numér°
alcalins, ce nombre 3 ne doit pas être Confondu avec
‘
atomique 2
_
—
-
.
‘
,,
-
\
-
,
.
.'
‘
,
.
l etat s qu1 correspond a [= 0.
_
.
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