Physique Atomique - Couplage L-S ?

[mohmih]

Salut,
On a ces deux configurations:

(Ti, Z = 22) 1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 3d² 4s²
(Co, Z = 27): [Ar] 3d7 4s2

Es-ce-que quelqu'un peut me dire pourquoi dans la deuxième configuration L=F=3 et J=7/2 (L'état qui correspond à la plus basse énergie)
** Une deuxième question: Es-ce-qu'il faut toujours prendre J=L+S pair? si oui, pour quel raison?

(Le résultat est connu, je veut seulement des explication)
Merci
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[Resartus]

Bonjour,

D'où est tirée votre image, et qu'est-elle censée représenter?

OK pour le Titane : l'état de base est bien 3F2
Mais pour le Cobalt, l'état de plus basse énergie est 4F9/2. (3+3/2=9/2). Le 4F7/2 est celui immédiatement supérieur.

Et je n'ai pas compris votre deuxième question. Qu'appelez-vous "pair". Les J peuvent prendre n'importe quelle valeur entre L+S et|L-S|.

[curieuxdenature]

Bonjour

- l'orbitale 'd' comporte 5 cases à deux composantes, chaque case a pour valeurs suivantes : +2 +1 0 -1 -2
en logeant 7 électrons on en place 2, 2, 1, 1, 1 il suffit de faire la somme des valeurs :
-> 2 * 2 + 2 * 1 + 0 - 1 - 2 = 3
en suivant l'ordre S P D F G etc.. = 0 1 2 3 4 etc.. on a donc 3 = F

- pour les cases où le spin ne s'annule pas, on a 3 * 1/2, la projection des tous les états est :
(2 * 3/2) + 1 = 4
donc 4F

- ensuite, avec une orbitale plus qu'à demi remplie : progression négative de j, soit
FOR j = L + S TO L - S STEP 1 = 3 + 3/2 = 9/2 puis 7/2 puis 5/2 etc..
soit Co -> ⁴F_9/2

l'indication 7/2 est une erreur.

[mohmih]

@curieuxdenature
merci bqp j'ai b1 compris votre méthode mais es-ce-que je peut la utiliser tjrs même pour des états excités ?? (càd 2 orbitale)
par exemple: 3d5f

@Resartus
Concernant la deuxième question, pour la 1ere configuration (3d²): L=2+2 (vectoriel) et donc L=0,1,2,3,4
Pour le spin totale S=(1/2)+(1/2) (vectoriel) et donc S=0,1
On éliminé le cas où (S=1 et L=4) parce que "J=L+S" va être égale à 5 (qui est impaire)
c'est pour ça j'ai posé la question

[A voir en vidéo sur Futura]

[Resartus]

Bonjour,
Cela n'a rien à voir avec la parité de L+S :
A l'état fondamental, les électrons 3d2 ne vont pas se mettre sur la même orbitale en 2,2 (règle de Hund) mais ils vont aller en L=2 et L= 1 d'où L total =3 (symbole F)
Ensuite, il y a bien 2 électrons non appariés, donc S=1 et 2S+1=3.
Et toutes les combinaisons de L-S a L+S seront possibles 2, 3, 4 soit 3F2, 3F3,3F4
Ce sont les trois premiers niveaux du titane

Il peut y avoir des états excités où la règle de hund ne marche pas : sur le titane on peut avoir un état excité 3d2 où les deux électrons sont sont la même orbitale L=2. Dans ce cas L Total=2+2=4 (symbole G), S=0 et 2S+1=1 (les électrons sont appariés), d'où un état 1G

[mohmih]

merci bqp !

Voir ce site:
" http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu...mic/lcoup.html "

The possibility of J=5 is excluded by symmetry considerations for the identical electrons, but the other states can be visualized by the vector model.

Ils résonnent d'une autre manière et disent que J=5 est exclu à cause des considération de la symétrie.
Pouvez vous m'expliquer SVP psk je veut comprendre la physique derrière?

[curieuxdenature]

@curieuxdenature
merci bqp j'ai b1 compris votre méthode mais es-ce-que je peut la utiliser tjrs même pour des états excités ?? (càd 2 orbitale)
par exemple: 3d5f

Il faut déjà voir si la config existe, à vue de nez c'est non seulement un état excité mais aussi un état ionisé.
Tu es parti vers la 500 ème config là...
Rien qu'avec les config 3d7 4s2 et 3d8 4s1 on en compte une trentaine.

[mohmih]

L'exemple que j'ai vous donner c'est la configuration du Ti* dans son état exité.

J'ai pu le faire en appliquant les règles de couplage de 2 électron:
càd L=l1+l2 et S=s1+s2 et J=L+S
Puis j'ai utilisé les règles de HUND pour déterminer l'état qui a la plus basse énergie.