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Spectroscopie atomiqu CHAPITRE II SPECTROSCOPIE ATOMIQUE Plan I ?? INTRODUCTION II ?? RAPPEL III ?? INTERVENTION DE LA MECANIQUE QUANTIQUE IV ?? COUPLAGE SPIN-ORBITE V ?? TERMES SPECTRAUX VI ?? SPECTRES OPTIQUES CI - INTRODUCTION Objet spectroscopie atomi

CHAPITRE II SPECTROSCOPIE ATOMIQUE Plan I ?? INTRODUCTION II ?? RAPPEL III ?? INTERVENTION DE LA MECANIQUE QUANTIQUE IV ?? COUPLAGE SPIN-ORBITE V ?? TERMES SPECTRAUX VI ?? SPECTRES OPTIQUES CI - INTRODUCTION Objet spectroscopie atomique mesure et explication des longueurs d'onde lumineuses ? émises par des atomes excités spectroscopie d'émission ? absorbées par des atomes spectroscopie d'absorption Emission on communique énergie aux atomes vapeur ou plasma les atomes excités reviennent à l'état fondamental en rendant cette énergie sous forme de lumière Absorption on irradie vapeur ou plasma avec une source lumineuse on observe longueurs d'onde absorbées CPropriété essentielle de tout spectre atomique ? Un certain nombre de valeurs de longueurs d'onde forment une suite discrète ou discontinue caractéristique de chaque atome ? Discontinuité des spectres atomiques rôle historique extrêmement important en conduisant à la notion d'états atomiques distincts avec suite de valeurs d ? énergie discrètes QUANTIFICATION DE L ? ENERGIE CSpectres d ? émission dans le visible de quelques éléments H Na He Ne Hg CSpectroscopie atomique indispensable pour secteurs d'activité et de recherche ? astrophysique ? technique Lidar permet de détecter et de positionner des atomes ou des molécules disséminés en faible quantité dans l'atmosphère pour contrôler la pollution ? Elle reste aussi le domaine fondamental d'étude des structures internes des atomes CRemarque Autres techniques de spectroscopie atomique ? Analyse qualitative et dosage des éléments à faibles teneurs ? émission de amme ? absorption atomique ? Dosage de matériaux inorganiques roches métaux et alliages C ? Etude des spectres optiques des atomes Spectres Atomiques Atomes excités à l ? aide d ? un tube à décharge ou d ? un arc électrique émission d ? un spectre de raies caractéristique de l ? élément atome Le spectre de l ? H est simple À la base des premières interprétations CII - RAPPEL II - Spectre de l ? atome d ? Hydrogène Expérimentalement on place devant la fente d ? un spectrographe un tube scellé contenant de l ? hydrogène sous faible pression et dans lequel on provoque une décharge électrique ? Excitation des atomes d ? hydrogène ? Retour vers états d ? énergie inférieure ? Emission de rayonnement électromagnétique ? Spectre de raies constituant des séries C ? Première série découverte par Balmer visible Niveaux d ? énergie et transitions pour H C ? Fin XIXe siècle formule empirique par Balmer donnant ?n des raies du spectre de H ? Plus tard autres raies découvertes ? formule de Balmer généralisée ? relation de Ritz o? RH constante de Rydberg cm ?? et n entier ?? o? m et n entiers m n CII - Interprétation théorique du spectre de l ? atome d ? hydrogène - Modèle de Bohr longueurs d ? onde mesurées pour raies spectrales de H ? Niels Bohr dès première interprétation théorique de la structure interne de H deux particules un électron un proton Loi de Bohr ?? conséquence de la relation de Planck ?E h hc ? ? relie suite