Chimie quantique spectroscopie atomique

[invite1d656ca6]

Bonjour,

J'ai un petit peu de mal à réppondre aux questions d'un exercice. Je voudrais asavoir si me réponses sont correctes
On me demande :
"1) dans le cas où le spectromètre n'est pas très résolutif, donner l'expression de l'énergie des niveaux observables de l'atome ₁H si E₁ est celle de l'état fondamental"
Ma réponse : ∆E = h/λ = E-E₁

2) Si l'appareil est plus résolutif, la première raie de série de Lymann apparaît comme un doublet.
Justifier cette observation.
A partir des règles de sélection, que l'on rapellera, indiquer quels sont les termes spectroscopiques mis en jeu dans la transition.
Ma réponse :
Le doublet est dû à la présence d'un moment cinétique de spin s. Et donc il va y avoir couplage spin orbite,
les règles de sélections sont : ∆l=+-1 ∆s=0 ∆j =0;+-1 ∆mj= 0;+-1.

Lyman n=2 donc l=1 donc termes spetroscopique :²P_{1/2, 5/2}
multiplicité du spin si un électron 2s+1 =2*1/2 +1 = 2
valeurs de j l-s <j<l+s j= 1/2 ou j=3/2

Pouvez-vous me corriger svp ?
Je vous remercie d'avance.
-----

[moco]

C'est bon !

[invite1d656ca6]

Merci !

J'ai une autre question qui n'a rien avoir avec cet exo.
J'ai la configuration du Carbone 1s2 2s2 2p2 et je veux trouver les termes spectroscopiques.
J'ai trouvé les termes S P D mais pour ce qui concerne la multiplicité de spin je trouve pas comme on me le donne. Je trouve que s = 0 ou 1 (2électrons) donc multiplicité de spin 2s+1 = 1 ou 3 et donc pour chaque terme S P D j'ai un triplet ou un singulet.

Or on me dit que c'est seulement : 1S 3P 1D donc un singulet pour S et D et un triplet pour P;
Mais je comprends pas pourquoi.

[philou21]

Bonjour,

J'ai un petit peu de mal à réppondre aux questions d'un exercice. Je voudrais asavoir si me réponses sont correctes
On me demande :
"1) dans le cas où le spectromètre n'est pas très résolutif, donner l'expression de l'énergie des niveaux observables de l'atome ₁H si E₁ est celle de l'état fondamental"
Ma réponse : ∆E = h/λ = E-E₁

2) Si l'appareil est plus résolutif, la première raie de série de Lymann apparaît comme un doublet.
Justifier cette observation.
A partir des règles de sélection, que l'on rapellera, indiquer quels sont les termes spectroscopiques mis en jeu dans la transition.
Ma réponse :
Le doublet est dû à la présence d'un moment cinétique de spin s. Et donc il va y avoir couplage spin orbite,
les règles de sélections sont : ∆l=+-1 ∆s=0 ∆j =0;+-1 ∆mj= 0;+-1.

Lyman n=2 donc l=1 donc termes spetroscopique :²P_{1/2, 5/2}
multiplicité du spin si un électron 2s+1 =2*1/2 +1 = 2
valeurs de j l-s <j<l+s j= 1/2 ou j=3/2

Pouvez-vous me corriger svp ?
Je vous remercie d'avance.

Bonjour,
ta première réponse est un peu légère !
(d'abord c'est hc/lambda, pas h/lambda...)
Tu devrais trouver dans ton cours la formule qui donne l'énergie d'un atome d'hydrogène en fonction du nombre quantique n et en déduire la formule deltaE.

La deuxième réponse me semble exacte : les transitions observées sont bien : ²P_1/2 -> ²S_1/2 et ²P_3/2 -> ²S_1/2

attention tu as marqué ²P_5/2 ...
Attention également quand tu dis "n=2 donc l=1", non, n=2 donne l= 0 et l=1 on aura donc également un terme ²S_1/2 dans cet état excité mais la transition ²S_1/2 -> ²S_1/2 ne sera pas observée à cause de la règle de sélection delta l=+-1

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea720e4b9]

Charchalotte, c'est juste que la fonction d'onde globale (produit de la fonction d'onde de spin et de la fct d'onde orbitale) doit etre antisymetrique..

[philou21]

Merci !

J'ai une autre question qui n'a rien avoir avec cet exo.
J'ai la configuration du Carbone 1s2 2s2 2p2 et je veux trouver les termes spectroscopiques.
J'ai trouvé les termes S P D mais pour ce qui concerne la multiplicité de spin je trouve pas comme on me le donne. Je trouve que s = 0 ou 1 (2électrons) donc multiplicité de spin 2s+1 = 1 ou 3 et donc pour chaque terme S P D j'ai un triplet ou un singulet.

Or on me dit que c'est seulement : 1S 3P 1D donc un singulet pour S et D et un triplet pour P;
Mais je comprends pas pourquoi.

Je crois que j'en avais un peu parlé ici :


http://forums.futura-sciences.com/po...12.html#831712

Bon courage

[invite1d656ca6]

Je ne vois pas la fonction qu'il faut trouver pour l'energie à la premier question. Je dois faire avec l'hamiltonien ?

Sinon avec le lien que vous m'avez donner j'ai du mal a compendre commetn cela se fait-il que je trouve plus de valeurs avec triplet et singulet pour chacun des termes ?
Ma méthode n'est pas bonne ?

[philou21]

Bonjour,

la formule qui donne l'énergie de H en fonction du nombre quantique n est : E_n=-13.6/n² e.v.
On te dit que l'état fondamentale est pour n=1.C'est facile d'écrire une formule qui donne deltaE=E_n-E₁.

Pour la multiplicité des termes, ta méthode n'est pas bonne... essaye de suivre celle que je propose dans le lien que j'ai donné.

[invite1d656ca6]

Ah oui en fait je commence a comprendre! c'est parce qu'on est dans le cas d'électrons équivalents que je ne peux pas faire sa.
et il faut respecter la regle de Hund qui dit qu'on ne peut pas avoir 2 électrons de meme spins dans une meme orbitale. Donc quand on écrit toutes le spossibilités on voit que les termes 3D et 3S et 1P ne marchent pas !
J'ai compris mais on est obligé d'écrire toutes les possibilités, il n'y a pas une méthode plus rapide ?

[philou21]

...
J'ai compris mais on est obligé d'écrire toutes les possibilités, il n'y a pas une méthode plus rapide ?

Peut-être, mais je connais pas...