Enseignants: Jean-Hugues Fillion (Laboratoire de Physique Moléculaire pour l’Astronomie et l’Astrophysique, SU), Christophe Prigent (Institut des NanoSciences de Paris, SU), Richard Taieb (LCPMR, SU)

 

A  Physique Moléculaire

 Une introduction à la physique et spectroscopie moléculaire par l’étude des systèmes diatomiques.

 

Chapitre 1 : Energies d’une molécule diatomique

  • Description du système moléculaire, changement de référentiel
  • Hamiltonien et solutions approchées : approximation de Born-Oppenheimer, approximation du rotateur rigide, approximation harmonique.
  • Ecarts aux approximations, couplages de Hund.

 

Chapitre 2 : Interaction molécule-rayonnement, spectroscopie moléculaire

  • Probabilité de transition dipolaire électrique. Moments de transitions et règles de sélection fondamentales
  • Transitions et spectres de rotation pure
  • Transitions et spectres de vibration-rotation
  • Transition et spectres électroniques, principe de Franck-Condon

 

B  Physique Atomique des états internes

Introduction à la spectroscopie X et Auger – Loi de Moseley

 

Chapitre 1 : Structure atomique des états internes

  • Système à un électrons : Modèle de Bohr et loi d’échelle – Equation de Schrödinger (fonction d’onde et énergie) – Equation de Dirac (Effets relativistes et interaction spin – orbite) – Applications aux H-like ;
  • Système à deux électrons : Hamiltonien – Théorie perturbative et méthode variationnelle – Schéma de couplage (LS et jj) – Applications aux He-like ;
  • Atome à N électrons : Modèle des électrons indépendants – Modèle de Thomas Fermi et théorie en 1/Z pertubative – Modèle semi  empirique de Slater.

 

Chapitre 2 : Transitions radiatives : Rayons X

  • Classification des transitions (cas atome neutre et multichargés) ;
  • Règles de sélection exactes et approximatives – Transitions multipolaire – Application aux H-like et He-like ;
  • Probabilités de transition et durée de vie – Lois d’échelle – Application aux H-like et He-like ;

 

Chapitre 3 : Transitions non radiatives : Electrons Auger

  • Nomenclature des transitions ;
  • Calculs des énergies par application du modèle de Slater ;
  • Probabilité s de transition non-radiatives – largeur totales et partielle – rendement de fluorescence et rendement Auger