c)
Structure ne des raies spectrales
Remarques :
-
Le couplage spin—orbite explique cette structure
1° L’interprétation de la mU1ÜPÏÏCité des raies
ne. Beaucoup de raies, qui paraissent simples lorsn’est pas toujours aussi simple car les transitions élecqu’on les observe avec un spectroscope ordinaire, sont
troniques ne sont pas toutes permises. Il y a des règles
en fait des multiplets.
'
de sélection qui interdisent certaines transitions. Nous
Prenons le
la raie D du sodium qui est un
n’insisterons pas sur ce point mais nous indiquerons
doublet. Quandl’éléCtron de valence saute de l’orbiSimplement que pour qu’une transition SOit permise, il
tale 3 p a l’orbitale 33, la lumière émise est jaune; cette
faut que 2
transition correspond à la raie D.
—
A] = 0 ou il
Quand l’électron de valence se trouve dans l’orbi(excepté la transition interdite .] = 0
_)
J = 0)
tale 3p, l’état est excité.
’
_
AL :
Î1
L = l =
S = s =
J : L+S : %
-
—
la multiplicité ZS+1 des états soit conservée.
J : L _ S = %
20 Les règles de couplage énoncées plus haut sont
connues sous le nom de règles de couplage L—S (ou
Cet état P est un état doublet. Il y a deux valeurs
couplage
de
Elles
négligent les
,
, ,
.
_
,
_
interactions du type li, s. pour ne tenir compte que des
de J, donc deux n1veaux d energies un peu differentes
.
.
v
…
…
J
.
_
,
_
interactions l,, l. et s,-, s -. En fait, plus l’atome est lourd,
et qui sont décrits par les termes :
.
.
’
’
,
.
,
moms les regles de couplage, L-S sont ver1ees. Elles
2P%
et
2P.Î.
‘
sont valables pour des atomes légers dont le numéro
.
'
atomique Z est inférieur à 40.
Figure 4.53
Si Z > 40, les
lis]. prédominent et le
“…
*
"
—
couplage des vecteursj donne J. Ce couplage est appelé
°
alors couplage j—j.
3p
3p
-
_
-
2.5 STRUCTURE ÉLECTRONIQUE
33
_
33
;
DES ATOM ES
a)
Le principe d’exclusion de PAULI
,
éÎ3Ï fûndam9ma'
état 9XŒÎé
—
Quand un atome contient plusieurs électrons,
‘
leur comportement obéit au principe d’exclusion de
'
PAULI :
,
‘
a)
_
une raie D
'
.
Si n,, ll, ml, msl_et 712, [Z, 7772,
désignent les
'
nombres quantiques de deux électrons 1 et 2 d’un
'
_
'
'
même atome, on ne peut avoir simultanément
2F'3/2
'
.
'
2P3/2
_
les quatre égalités : 111 = 172, 11 =12,__ m1 = 7712,
2P1 ,2
,
ms1 =ms2
mais seulement trois d’entre elles. au
‘
»
.
max1mum.
_
-
"
281”
.
.
..
-
'
.
_
S1/2
Ce pr1n01pe peut encore s’énoncer de la maniere
'
’
'
suivante:
'
'
'
_
Deux électrons d’un atome ne peuvent pas avoir
‘
un
doubler
deux fonctions d’onde identiques.
,
v
'
.
,
..
.
_
Ce principe est admis. Comme l’équation de SCHRÔRaues d'emmsuon D1 et D2 du sodium
'
‘.
.
.
.
,
‘
&) Pas de couplage spin-orbite
.
_
.,
DINGER, il ne se Justie que par ses consequences
.
b) Couplage spin—orpite
'
'
_
_
'
.
_
.
vériées par l’expérience.
'
Structure ne des raies spectrales
Remarques :
-
Le couplage spin—orbite explique cette structure
1° L’interprétation de la mU1ÜPÏÏCité des raies
ne. Beaucoup de raies, qui paraissent simples lorsn’est pas toujours aussi simple car les transitions élecqu’on les observe avec un spectroscope ordinaire, sont
troniques ne sont pas toutes permises. Il y a des règles
en fait des multiplets.
'
de sélection qui interdisent certaines transitions. Nous
Prenons le
la raie D du sodium qui est un
n’insisterons pas sur ce point mais nous indiquerons
doublet. Quandl’éléCtron de valence saute de l’orbiSimplement que pour qu’une transition SOit permise, il
tale 3 p a l’orbitale 33, la lumière émise est jaune; cette
faut que 2
transition correspond à la raie D.
—
A] = 0 ou il
Quand l’électron de valence se trouve dans l’orbi(excepté la transition interdite .] = 0
_)
J = 0)
tale 3p, l’état est excité.
’
_
AL :
Î1
L = l =
S = s =
J : L+S : %
-
—
la multiplicité ZS+1 des états soit conservée.
J : L _ S = %
20 Les règles de couplage énoncées plus haut sont
connues sous le nom de règles de couplage L—S (ou
Cet état P est un état doublet. Il y a deux valeurs
couplage
de
Elles
négligent les
,
, ,
.
_
,
_
interactions du type li, s. pour ne tenir compte que des
de J, donc deux n1veaux d energies un peu differentes
.
.
v
…
…
J
.
_
,
_
interactions l,, l. et s,-, s -. En fait, plus l’atome est lourd,
et qui sont décrits par les termes :
.
.
’
’
,
.
,
moms les regles de couplage, L-S sont ver1ees. Elles
2P%
et
2P.Î.
‘
sont valables pour des atomes légers dont le numéro
.
'
atomique Z est inférieur à 40.
Figure 4.53
Si Z > 40, les
lis]. prédominent et le
“…
*
"
—
couplage des vecteursj donne J. Ce couplage est appelé
°
alors couplage j—j.
3p
3p
-
_
-
2.5 STRUCTURE ÉLECTRONIQUE
33
_
33
;
DES ATOM ES
a)
Le principe d’exclusion de PAULI
,
éÎ3Ï fûndam9ma'
état 9XŒÎé
—
Quand un atome contient plusieurs électrons,
‘
leur comportement obéit au principe d’exclusion de
'
PAULI :
,
‘
a)
_
une raie D
'
.
Si n,, ll, ml, msl_et 712, [Z, 7772,
désignent les
'
nombres quantiques de deux électrons 1 et 2 d’un
'
_
'
'
même atome, on ne peut avoir simultanément
2F'3/2
'
.
'
2P3/2
_
les quatre égalités : 111 = 172, 11 =12,__ m1 = 7712,
2P1 ,2
,
ms1 =ms2
mais seulement trois d’entre elles. au
‘
»
.
max1mum.
_
-
"
281”
.
.
..
-
'
.
_
S1/2
Ce pr1n01pe peut encore s’énoncer de la maniere
'
’
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suivante:
'
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_
Deux électrons d’un atome ne peuvent pas avoir
‘
un
doubler
deux fonctions d’onde identiques.
,
v
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.
,
..
.
_
Ce principe est admis. Comme l’équation de SCHRÔRaues d'emmsuon D1 et D2 du sodium
'
‘.
.
.
.
,
‘
&) Pas de couplage spin-orbite
.
_
.,
DINGER, il ne se Justie que par ses consequences
.
b) Couplage spin—orpite
'
'
_
_
'
.
_
.
vériées par l’expérience.
'