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Thèse de Doctorat présentée par Nicolas Sisourat pour obtenir le grade de docte

Thèse de Doctorat présentée par Nicolas Sisourat pour obtenir le grade de docteur de l’Université Pierre et Marie Curie. Spécialité : Chimie Physique et Analytique de Paris Centre. Etude théorique de phénomènes d’interférences au cours de collisions atomiques et moléculaires. soutenue le 26 septembre 2008 devant le jury composé de François Frémont Rapporteur Ladislav Kocbach Rapporteur Dominique Vernhet Fernando Martin Benoit Gervais Paul Indelicato Alain Dubois Directeur de thèse Remerciements J’adresse mes sincères remerciements aux membres du jury pour le temps qu’ils m’ont con- sacré aﬁn d’améliorer ce manuscript. Merci à Dominique Vernhet d’avoir présidé la soutenance. Je tiens à remercier Alain Dubois qui a fait de cette thèse une magniﬁque expérience et, de mon point de vue, une réussite. Je le remercie pour avoir partagé avec moi son approche sérieuse et pédagogique de la recherche scientiﬁque, pour la gentillesse et la patience (particulièrement lors de l’écriture de ce manuscript) dont il a fait preuve à mon égard. Merci à l’équipe de théoriciens du troisième étage (Alfred Maquet, Richard Taïeb et Jérémie Caillat) pour leur aide et leur soutien au cours de ces trois ans. Merci Alfred (oui j’ai tenu le coup), tu vois Richard j’ai réussi à tirer ma charette jusqu’au bout. Merci à Jérémie pour toutes les fois où je suis venu le déranger alors qu’il luttait pour faire reculer le front de l’ignorance. Merci à l’équipe administrative et technique (Angela, Patricia, Lena et David) tout d’abord pour leur sympathie et pour avoir grandement facilité mon « séjour » au LCPMR. Viens maintenant toute la « bande » de doctorants et post-docs que j’ai croisée au cours de ma thèse, par ordre d’arrivée : Vincent, Ingrid, Jérome, Phillipe, Foudhil, Hélène, Ahlem, Lara, Grégory, Claire, Romain, Stéphane, Xuxu, Victoria, Cécilia, Lene, Jér (pour distinguer de l’autre Jérome), Ma Wei, Kejin, Boris, Minhui, Cedric, Ingjald. Merci à vous tous, j’ai beaucoup appris avec vous : des choses plus ou moins avouables... Un merci particulier (désolé pour les autres) à Claire et Lene pour avoir partagé avec moi le bureau 306 (je ne retrouverai jamais un bureau aussi accueillant), ainsi qu’à Claire (toujours la même) et Cécilia pour le temps passé à corriger mes horribles fotes de français. ii Je remercie l’ensemble du Laboratoire de Chimie Physique - Matière et Rayonnement pour leur accueil au sein de ce chaleureux laboratoire. J’en proﬁte pour remercier ma petite famille, tout particulièrement ma maman et mon papa (pour ceux qui ne le savaient pas encore : les nems lors du pot de thèse, c’est lui !) qui ont cru en moi depuis le début même si c’était pas gagné d’avance. Et pour être sur de n’avoir oublié personne, je remercie tous ceux qui ont, plus ou moins directement, contribué à la réussite de cette thèse. Table des matières Remerciements i Table des matières ii Table des ﬁgures iii Liste des tableaux vii Introduction 1 1 Approche semi-classique non-perturbative 11 1.1 Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.2 Méthode du paramètre d’impact . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2 Méthodes de grille 19 2.1 Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.2 Systèmes stationnaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.3 Systèmes dépendants du temps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.4 Les sections efﬁcaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3 Méthodes des bases de Hilbert : systèmes à deux électrons actifs 41 3.1 Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 3.2 Résolution de l’équation eikonale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.3 Les sections efﬁcaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 3.4 Mise en œuvre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 iv TABLE DES MATIÈRES 4 Collisions ion-molécules à haute vitesse : effets d’interférences 55 4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 4.2 Mise en œuvre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 4.3 Résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 4.4 Conclusions et perspectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 5 Collisions H - H et H+ - H− 83 5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 5.2 Mise en œuvre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 5.3 Collisions H - H . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 5.4 Collisions H+ - H−. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 5.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 6 Collisions He2+ + H2 123 6.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 6.2 Mise en œuvre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 6.3 Résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 6.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 Conclusions et perspectives 149 A Les unités atomiques 155 B Méthodes de propagation 157 B.1 Propagation en temps imaginaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 B.2 Méthode du Split-Operator. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 C Evaluation des intégrales de couplage et de recouvrement 161 C.1 Calculs des intégrales monoélectroniques . . . . . . . . . . . . uploads/Geographie/ these-sisourat-nicolas 1 .pdf