Transition entre niveaux d'énergie

Dindonneau · 27/09/2006 - 10h29

Bonjour,

Un état moléculaire quelconque a une durée de vie qui va determinée la largeur énergétique $\Delta E$ de cet état.
Lors d'une transition entre 2 états de largeur énergétique $\Delta E1$ et $\Delta E2$ , va ton avoir une incertitude sur l'énergie du photon égale à $\Delta E1 + \Delta E2$ ?

mariposa · 27/09/2006 - 12h42

Envoyé par Dindonneau

Bonjour,

Un état moléculaire quelconque a une durée de vie qui va determinée la largeur énergétique $\Delta E$ de cet état.
Lors d'une transition entre 2 états de largeur énergétique $\Delta E1$ et $\Delta E2$ , va ton avoir une incertitude sur l'énergie du photon égale à $\Delta E1 + \Delta E2$ ?

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La largeur d'un niveau , c'est en fait la traduction (en énergie: composante imaginaire) ) de la durée de vie d'un niveau (qui n'est pas un état propre du système physique) vers un autre niveau (le plus souvent l'état fondamental).
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Par consèquent la réponse à ta question est non.

Dindonneau · 27/09/2006 - 13h19

Envoyé par mariposa

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La largeur d'un niveau , c'est en fait la traduction (en énergie: composante imaginaire) ) de la durée de vie d'un niveau (qui n'est pas un état propre du système physique) vers un autre niveau (le plus souvent l'état fondamental).
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Par consèquent la réponse à ta question est non.

Bon, je suis pas une brute en MQ (loin de là) donc d'après ce que je comprends l'incertitude en énergie sur le photon (équivalent à une incertitude ou une largeur sur la fréquence?) va être égale à $\Delta E1$ ?

Sinon, une petite source (lien ou bouquin ou même publi) expliquant un peu ce sujet (que j'appelerais transitions optiques) en détail serait pas de refus.

mariposa · 27/09/2006 - 14h03

Envoyé par Dindonneau

Bon, je suis pas une brute en MQ (loin de là) donc d'après ce que je comprends l'incertitude en énergie sur le photon (équivalent à une incertitude ou une largeur sur la fréquence?) va être égale à $\Delta E1$ ?

Sinon, une petite source (lien ou bouquin ou même publi) expliquant un peu ce sujet (que j'appelerais transitions optiques) en détail serait pas de refus.

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Je pense que ceci doit être bien expliqué quelquepart dans les livres de Cohen-Tanoudji et en général dans tous les livres élémentaires de MQ.

gillesh38 · 27/09/2006 - 14h15

on peut néanmoins avoir des cascades radiatives entre niveaux métastables (par exemple lors du pompage optique, mais dans ce cas le niveau métastable a une durée de vie beaucoup plus grande que le niveau excté de départ, ou une cascade de recombinaison à partir d'un ion). Intuitivement, je dirais que la transition (= largeur expérimentale de la raie) a comme largeur $\Delta E = ((Delta E_1)^2+(Delta E_2)^2)^{1/2}$ *mais c'est juste une intuition

mariposa · 27/09/2006 - 16h31

Envoyé par gillesh38

on peut néanmoins avoir des cascades radiatives entre niveaux métastables (par exemple lors du pompage optique, mais dans ce cas le niveau métastable a une durée de vie beaucoup plus grande que le niveau excté de départ, ou une cascade de recombinaison à partir d'un ion). Intuitivement, je dirais que la transition (= largeur expérimentale de la raie) a comme largeur $\Delta E = ((Delta E_1)^2+(Delta E_2)^2)^{1/2}$ *mais c'est juste une intuition

Dans le cas où le niveau intermédiaire est métastable avec une grande durée de vie, tout ce passe comme si l'état métastable était un état fondamental. La largeur est donc $\Delta E-2-1$ . Le $\Delta E-2-1$ étant la self -energy calculée pour la transition 2 vers 1.
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Dans les solides il n'y a pas de cascades radiatives parce que l'état excité au-dessus d'un état métastable est fortement couplé aux champs phonons comparativement aux champs photons. C'est pourquoi la bande d'absorbtion (pour le pompage) est très large et peu sélective.
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Intuitivement, je dirais que la transition (= largeur expérimentale de la raie) a comme largeur $\Delta E = ((Delta E_1)^2+(Delta E_2)^2)^{1/2}$ *mais c'est juste une intuition

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Dans ton intuition il y a quelquechose qui me gène, et ce n'est le problème du carré.

D'abord je note les niveaux 0>, 1>, 2>

Il y a donc 3 transitions possibles:

la transition 1> vers 0> qui détermine la largeur de 1>

les transitions 2> vers 0> et 2> vers 1> qui déterminent la largeur de 2>
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Donc relativement à la question posée la transition 1> vers 0> notée $\Delta E-1$ n'a rien à voir avec la durée de vie de 2>. (elle interviendrait au second ordre dans un processus résonnant à 2 photons).

gillesh38 · 27/09/2006 - 21h18

non pour moi la durée de vie de chaque niveau est déterminé par toutes les transitions qu'il peut émettre, soit $T_i = (\Sigma Aij)^{-1}$ . Le fait que le niveau 2 se désexcite vers 1 doit aussi élargir la transition de 3 vers 2 je pense. L'elargissement par collision est due aux interactions avec les autres molécules qui n'ont rien à voir avec la transition électronique isolée par exemple.

Cordialement

Gilles