Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Alain PETIT : Docteur d’État en physique - Chef du Laboratoire de Spectroscopie et d’Interaction Laser-matière (DEN/DPC/SPAL) - Centre d’Études de Saclay
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Lire l’articleINTRODUCTION
Après avoir passé en revue les propriétés spectroscopiques des molécules diatomiques et les principaux types de couplages, une étude détaillée des spectres des molécules diatomiques est présentée suivant la nature des transitions : rotationnelle, vibrationnelle ou électronique.
Du fait de la complexité des vibrations et des rotations dans les molécules polyatomiques, seules quelques généralités sont données sur les spectres rotationnels et les vibrations moléculaires associées à ces molécules.
Les molécules peuvent émettre un rayonnement après avoir été excitées par une onde électromagnétique incidente. Si le rayonnement incident est absorbé au cours du processus, la lumière réémise est dite de fluorescence ; par contre, lorsqu’il n’y a pas d’absorption du rayonnement excitateur, il s’agit d’un phénomène de diffusion. Ces deux aspects sont examinés en fin d’article.
Pour des informations complémentaires, le lecteur peut se référer aux ouvrages généraux à donnés dans les références bibliographiques ainsi qu’aux publications récentes .
L’étude des spectres atomiques a fait l’objet de l’article Théorie des spectres atomiques dans ce volume (référence ).
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Spectres des molécules diatomiques6. Cas de couplage
On avait supposé, dans la partie précédente, que le moment angulaire
provenait entièrement de la rotation nucléaire ; mais, si le moment angulaire électronique n’est pas nul, J doit s’interpréter comme résultant de trois contributions : rotationnelle, de spin et orbitale.
Il existe plusieurs façons de coupler ces moments angulaires, selon la force relative des interactions. Les deux plus importantes sont connues comme les cas a et b de Hund .
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Dans le cas a, la rotation ne perturbe pas le couplage du mouvement électronique à l’axe internucléaire, de sorte que Ω, dans l’équation [1], reste bien défini et est couplé au vecteur moment angulaire rotationnel nucléaire N pour donner :
J = Ω + NN pouvant prendre les valeurs 0, 1, 2...
Exempleétat 2Π dans la molécule NO
S = 1/2, Λ = 1, Σ = ± 1/2, Ω = 1/2, 3/2 ; les deux composantes de 2Π sont 2Π1/2 et 2Π3/2. Pour l’état 2Π1/2, les niveaux d’énergie sont J = 1/2, 3/2, 5/2... et, pour l’état 2Π3/2, les niveaux d’énergie sont J = 3/2, 5/2...
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Dans le cas b, le spin électronique S n’est pas couplé à l’axe internucléaire, de sorte que Ω n’est pas défini. Λ et N sont couplés pour former une résultante K qui, à son tour, est couplée à S pour donner la résultante finale J :
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Cas de couplage
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BANWELL (C.N.) - Fundamentals of molecular spectroscopy - . McGraw-Hill, New York (1966).
-
(2) - BARROW (G.M.) - Introduction to molecular spectra - . McGraw-Hill, New York (1962).
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(3) - BRANSDEN (B.H.), JOACHAIN (C.J.) - Physics of atoms and molecules - . Longmans, Londres (1983).
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(4) - COULSON (C.A.) - Valence - . 3e éd., Oxford University Press (1979).
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(5) - HOLLAS (J.M.) - Modern spectroscopy - . Wiley, Chichester, 3e éd. (1996).
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(6) - STEINFELD (J.I.) - Molecules and radiation - . MIT Press, Cambridge, Massachussetts (1974).
-
(7) - HERZBERG (G.) - Spectra...
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