Transition dipolaire, couplage LS et spin du photon...

[Heimdall]

En fait un moment orbital ne peut QUE etre entier, mais un moment de spin PEUT etre entier ou demi entier. La seule contrainte générale pour un vecteur propre de moment cinétique est d'avoir un spin multiple de

ah ok, petite subtilité que j'avais oublié (ou mal comprise).
merci

Ceci dit lespin du photon peut effectivement être vu comme un moment orbital dans la mesure où il s'agit bien d'une dépendance du potentiel vecteur par rapport aux coordonnées spatiales habituelles (ce que n'est pas le spin de l'électron).

Peux tu développer un peu "il s'agit d'une dépendance du potentiel vecteur..." s'il te plait ? Parce que je m'embrouille un brin et je ne vois pas comment le photon peut avoir un moment orbital

[deep_turtle]

Histoire d'embrouiller davantage la situation avant de partir quelques jours ( ), je signale qu'un faisceau lumineux peut avoir un moment cinétique purement orbital (variation spatiale de l'amplitude le long du faisceau), totalemet indépendent de la notion de spin ! De tels faisceaux ont été réalisés expérimentalement...

Joyeux Noël...

[Heimdall]

Ce n'est pas la question qu'il se conserve ou pas, c'est qu'il ne peut pas exister un état ³D_5/2 !!!!

3=2S+1 ca donnerait S=1 (triplet) et L = 2. Tu ne peux former que J = 1,2 ou 3 mais surement pas 5/2. A mon avis y a erreur de frappe, c'est bien
²D_5/2

hum... le td dit texto : "on considère une vapeur atomique de Bore (Z=5), on numérote de 1 à 4 les niveaux 2Pj et 3dj' "

et donc je pense que la solution a ce faux problème est de dire que la notation empruntée n'est PAS la notation spectroscopique (2S+1)L(J) mais une notation batarde nLJ

le bore, dans le fondamental est en 2p1, 3dj' correspond a un niveau excité avec S+L=J=3/2,5/2, ça colle...



maintenant concernant les transitions dipolaires electriques, et surtout leurs règles de sélection et la conservation du spin.... on voit plusieurs règles de sélection apparaitre...

concernant les atomes ALCALINS :

règles de sélection 'brutes'
|L-L'| =1
m-m' = 1,0,-1
parité change...


règles de sélection de 'structure fine'
|J-J'|<=1
J = J' = 0 interdit
parité change
(|mj-mj'|<=1)


si j'ai compris, la seconde est celle à appliquer après le couplage LS levant les dégénérescences spin-orbite (et la première sert a rien... ou alors a faire des transitions entre des niveaux sans levée de degen LS )


nulle part il n'est mentionné (dans mon poly de cours) à ce stade, que le spin doit etre conservé.

ensuite, il y a une partie avec "atomes à plusieurs électrons" donc par exemple des alcalino-terreux... et c'est marqué :

"si les interactions spin orbite sont faibles (cas des atomes légers) les nombres quantiques L et S sont de bons nombres quantiques, les règles de sélections supplémentaires (approximatives) sont d'abords S=S' et |L-L'|<=1 avec interdiction L=L'=0. La règle sur le spin vient du faire que l'opérateur D (moment dipolaire) n'interagit pas avec la partie spin de la fonction d'onde."


la question que je me pose est donc, pourquoi cette règle sur le spin s'applique uniquement à des atomes a plusieurs électrons (de valence) et non pas aux alcalins apparement...
pour les alcalins D n'agit pas non plus sur la partie de spin celui ci ne devrait donc pas etre affecté lors d'une transition...


merci encore pour tous ces eclaircissements

[gillesh38]

hum... le td dit texto : "on considère une vapeur atomique de Bore (Z=5), on numérote de 1 à 4 les niveaux 2Pj et 3dj' "

et donc je pense que la solution a ce faux problème est de dire que la notation empruntée n'est PAS la notation spectroscopique (2S+1)L(J) mais une notation batarde nLJ

D'accord, ce n'est pas le 2 ou le 3 de spin mais le no de l'orbitale sur lequel est l'électron.
Il y a mélange ici entre l'orbitale de l'électron qui transite et l'état spectroscopique de l'atome. Ce n'est pas tres grave parce que pour le bore, il n'y a qu'un électron "actif", tous les autres donnent un moment total L et S nul. Mais dans le cas de configuration électroniques plus complexes, il faut bien distinguer les orbitales individuelles 2p, 3s, 3p des etats spectroscopiques S, P , D.... qui sont obtenus en combinant tous les moments individuels.

si j'ai compris, la seconde est celle à appliquer après le couplage LS levant les dégénérescences spin-orbite (et la première sert a rien... ou alors a faire des transitions entre des niveaux sans levée de degen LS )

Dans le cas de coulage spin orbite "faible", L et S restent des "à peu pres " bons nombres quantiques et les premières règles restent valables. Dans le cas d'un couplage fort, les états mélangent des (L,S) différents et de même J, et seules les dernières s'appliquent.

nulle part il n'est mentionné (dans mon poly de cours) à ce stade, que le spin doit etre conservé.

Pourtant il l'est aussi (toujours dans le cas d'un couplage so faible), mais on ne le précise pas pour les alcalins parce que c'est trivialement réalisé: il n'y a qu'un électron actif, donc que des états doublets S=1/2. Pas besoin de préciser la règle.


Pour les plus complexes, (a commencer par les atomes a deux electrons peripheriques), il y a plusieurs etats de spin (singulet et triplet pour les alclaino terreux) et on a besoin de la regle sur S

Cordialement

Gilles