| Titre : | La physique atomique : LMD SM ST |
| Auteurs : | Ahmed Boucenna, Auteur |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Alger [Algérie] : Dar El Djazairia, 2016 |
| ISBN/ISSN/EAN : | 978-9931-548-73-7 |
| Format : | 1 vol. (245 p.) / couv. ill. en coul. / 24 cm |
| Sommaire : |
AVANT PROPOS 3 NOTATIONS 10 Chapitre 1 INTRODUCTION 11 1. L'atome 11 1.1. Unités de masses et d'énergie 11 1.2. Equivalence masse-énergie 12 1.3. Les éléments 12 1.4. Le noyau 13 1.5. L'électron 14 1.6. Les isotopes 15 1.7. Energie de liaison des électrons 15 2. Les quanta de lumière 17 2.1. Les deux aspects de la lumière 17 2.2. Le photon 18 3. Mise en évidence expérimentale de l'existence du photon 19 3.1. Effet photoélectrique 19 3.2. L'effet Compton 21 4. Spectre d'émission et d'absorption des atomes 23 4.1. Notions de spectroscopie 23 4.2. Excitation des atomes 25 4.2.1. L'excitation thermique 25 4.2.2. L'excitation électrique 27 4.2.3. L'excitation par chocs 27 4.3. Spectres d'émission et d'absorption 27 4.3.1. L'émission 27 4.3.2. L'absorption 28 4.4. Diverses catégories de spectres 29 4.4.1. Spectre de raies des atomes 29 4.4.2. Spectres de bandes 29 5. Intérêt de la spectroscopie 30 5.1. Interprétation des spectres de raies 30 5.1.1. Termes spectraux et niveaux d'énergie 30 5.1.2. Vie moyenne d'un état excité 31 5.1.3. Largeur du nombre d'onde du rayonnement 33 5.2. Analyse qualitative et quantitative 33 LA THEORIE DE BOHR *35 Chapitre 2 THEORIE DE BOHR 37 1. Observations expérimentales et description empirique 37 1.1. Spectre de l'atome d'hydrogène 37 1.2. Description empirique, Loi fondamentale de la spectroscopie 38 2. Théorie de Bohr 41 2.1. Insuffisance du modèle de Rutherford 41 2.2. Les postulats de Bohr 43 2.3. Applications du modèle de Bohr 45 2.3.1. Spectre de l'atome d'hydrogène 45 2.3.2. Expériences de Franck et Hertz 55 2.3.3. Emission par résonance 59 2.3.4. La luminescence 60 2.3.5. Production des rayons X 61 2.3.6. Générateurs quantiques 64 3. Insuffisances de la théorie de Bohr 65 3.1. Spectre de structure fine 65 3.2. La théorie de Sommerfeld 66 3.3. La Théorie Quantique 68 LA THEORIE QUANTIQUE DE L'ATOME 69 Chapitre 3 LES MOMENTS ATOMIQUES 71 1. Le moment angulaire de l'atome 71 1.1. Définition 71 1.2. Mécanique quantique des moments angulaires 73 1.2.1 Règles de commutation 73 1.2.2. Fonctions propres et valeurs propres de L2 et de L, 74 1.2.3. Représentation vectorielle du moment angulaire 78 1.3. Le moment magnétique dipolaire orbital de l'électron 80 1.4. Energie potentielle additionnelle due au moment magnétique 85 2. Le moment angulaire de spin 85 2.1. Le spin de l'électron 85 2.1.1. Expérience de Stem et Gerlach 85 2.1.2. Introduction de la notion de spin 88 2.2. Mécanique quantique du moment angulaire de spin 90 2.2.1. Règles de commutation 90 2.2.2. Valeurs propres de s2 et de sz 91 2.2.3. Matrices de Pauli 92 2.3. Le moment magnétique dipolaire de spin 93 3. Le moment cinétique total de l'électron 95 3.1. Addition de moments angulaires 95 3.2. Le moment cinétique total de l'électron 98 3.3. Le moment magnétique dipolaire total de l'électron 101 4. Le moment cinétique total de l'atome 103 4.1. Différents type de couplages 103 4.1.1. Le couplage Russell-Saunders ou couplage L.S ou couplage normal 104 4.1.2. Le couplage j-j 111 4.1.3. Couplage intermédiaire 111 4.2. Le moment magnétique dipolaire total de l'atome 112 Chapitre 4 QUANTIFICATION DE L'ATOME D'HYDROGENE 113 1. Description des différents états dans un champ de forces central 113 1.1. Equation d'onde radiale 113 1.2. Résolution de l'équation d'onde radiale dans le cas d'un potentiel coulombien 116 1.3. La fonction d'onde totale 127 2. Structure fine 130 2.1. Interaction Spin-Orbite 131 2.2. Correction relativiste 135 2.3. Terme spectral corrigé 141 2.4. Constante de structure fine 145 2.5. La structure Hyperfine 147 3. Règles de sélection pour l'ébnission et l'absorption de lumière 147 3.1. Règles de sélection liées à la conservation du moment cinétique total J 147 3.2. Règles de sélection liées au comportement de L et S 149 3.3. La polarisation 150 3.4. Autres transitions et transitions interdites 151 4. Intensité des raies spectrales 151 4.1. Intensité des émissions lumineuses thermiques 152 4.2. Exemples 153 4.2.1. Doublet de tête de la série principale des métaux alcalins 153 4.2.2. Triplet du magnésium 154 4.2.3. Doublet complexe dela série diffuse des métaux alcalins 154 5. Déplacement de Lamb (Lamb shift) 155 Chapitre 5 NIVEAUX ENERGETIQUES DES METAUX ALCALINS 157 1. Modèle de l'électron de valence 158 2. Série spectrales des métaux alcalins 165 2.1 La série principale. 165 2.2. Autres séries des métaux alcalins 167 3 3. Doublets des métaux alcalins 168 Chapitre 6 ATOMES A PLUSIEURS ELECTRONS 171 1. Les systèmes à particules identiques 171 1.1. Principe d'indiscernabilité des particules identiques 171 1.2. Dégénérescence d'échange 172 1.3. Déterminant de Slater 176 1.4. Bosons et fermions 178 1.5. Principe de Pauli ou principe d'exclusion 179 2. Atome à plusieurs électrons 180 2.1. Hamiltonien et opérateurs de moments angulaires et de spin 181 2.2. L'interaction spin-orbite 183 3. Classification périodique des éléments 190 3.1. Théorie de la classification périodique de Mendéléev 190 3.1.1. Nombres quantiques 190 3.1.2. Principe de Pauli et classification idéale des éléments 190 3.2. Structure des différentes périodes du tableau périodique de Mendeleïev 194 3.3. Tableau périodique 195 ACTION D'UN CHAMP ELECTROMAGNETIQUE 199 Chapitre 7ACTION D'UN CHAMP ELECTROMAGNETIQUE 201 HAMILTONIEN GENERAL 201 1. Précession de Larmor 201 2. Hamiltonien général 203 Chapitre 8 ACTION D'UN CHAMP MAGNETIQUE 207 1. Effet Zeeman normal 207 2. Effet Zeeman anormal 208 3. Effet Paschen-Back 210 4. Triplet de Lorentz 212 5. La polarisation 213 6. La résonance magnétique 214 6.1. Les transitions stimulées 214 6.2. Observation de la résonance magnétique 215 5. Déplacement de Lamb (Lamb shift) 155 Chapitre 9 ACTION D'UN CHAMP ELECTRIQUE 219 1. Effet Stark 219 1.1. Polarisation 219 1.2. Effet Stark linéaire et quadratique 220 1.3. Observation de l'effet Stark linéaire et quadratique 222 2. Effet Stark dans l'atome d'hydrogène 223 2.1. Expression de l'Hamiltonien 223 2.2. Résolution de l'Equation de Schriidinger 223 2.3. Eclatement des niveaux par effet Stark 226 Chapitre 10 MAGNETISME DE lA MATIERE 231 1. Paramagnétisme 232 1.1. Expression classique de l'aimantation d'un milieu 232 1.2. Expression quantique de l'aimantation d'un milieu 234 2. Diamagnétisme 237 INDEX 241 |
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