Atomes et molécules

LPHY1341  2016-2017  Louvain-la-Neuve

Atomes et molécules
5.0 crédits
30.0 h + 22.5 h
2q

Enseignants
Urbain Xavier; Lauzin Clément;
Langue
d'enseignement
Français
Prérequis

LPHY1222, LPHY1322

Le(s) prérequis de cette Unité d’enseignement (UE) sont précisés à la fin de cette fiche, en regard des programmes/formations qui proposent cette UE.
Thèmes abordés

Cours d'introduction à la physique atomique et la physique moleculaire

Acquis
d'apprentissage

a. Contribution de l'activité au référentiel AA (AA du programme)

AA1 : 1.1, 1.4, 1.7

AA2 : 2.3, 2.4

AA3 : 3.2, 3.4

AA4 : 4.1

AA5 : 5.1

 

b. Formulation spécifique pour cette activité des AA du programme

A la fin de cette activité, l'étudiant est capable de :

1. Etablir la structure électronique d'un atome, en particulier les termes et les  configurations.

2. Décrire et appliquer les principes de base de la spectroscopie atomique, y compris les règles de sélection.

3. Décrire l'approche Hartree-Fock et l'interaction de configuration, et les appliquer au calcul numérique d'énergies de liaison et d'éléments de matrice dipolaires.

4. Manipuler correctement les bases de données atomiques pour en tirer les fréquences de transition, les temps de vie et rapports de branchement.

5. Décrire les notions fondamentales de la physique moléculaire, en particulier la description quantique des systèmes moléculaires à l'aide de hamiltoniens moléculaires et des équations de Schrödinger (dépendant et indépendantes du temps) correspondantes.

6. Interpréter les diverses représentations de ces équations et en discuter les solutions approchées, en particulier les représentations adiabatiques et diabatiques et la séparation de Born-Oppenheimer.

7. Interpréter certains modèles simples de dynamique moléculaire et d'analyse spectrale.

8. Décrire la structure électronique, les vibrations et les rotations des molécules diatomiques.

9. Décrire et appliquer les principes de base des spectroscopies de rotation, vibration et électronique des molécules diatomiques, y compris les bases des règles de sélection.

La contribution de cette UE au développement et à la maîtrise des compétences et acquis du (des) programme(s) est accessible à la fin de cette fiche, dans la partie « Programmes/formations proposant cette unité d’enseignement (UE) ».

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

Examen écrit ou oral, questions fermées, développements courts ou longs.

Résolution de problèmes avec résultat chiffré

Méthodes d'enseignement

Exposés magistraux, séances d'exercices, travaux pratiques, manipulation de logiciels, consultation de bases de données.

Contenu

Première partie: physique atomique - Méthode: la structure des atomes et ions est explicitée sur la base d'un bref rappel des résultats de la mécanique quantique et de la spectroscopie. - Systèmes hydrogénoïdes, défaut quantique - Systèmes à plusieurs électrons: Méthode de Hartree-Fock - Champ central et corrections, schémas de couplage, séries isoélectroniques

Deuxième partie: physique moléculaire - L'approximation de Born-Oppenheimer ; séparation des coordonnées - Etats électroniques ; orbitales moléculaires et orbitales atomiques - Etats vibrationnels et états rotationnels - Symétries des molécules diatomiques - Diagrammes de corrélation - Transitions radiatives ; règles de sélection

Faculté ou entité
en charge


Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)

Intitulé du programme
Sigle
Crédits
Prérequis
Acquis
d'apprentissage
Mineure en physique
5
-

Bachelier en sciences physiques