Bonjour,
Après de vaines recherches sur internet, je me demandais si quelqu'un saurait-il quels sont les effets physiques à l'origine de la levée de dégénérescence du niveau 1s pour l'atome d'hydrogène en l'absence de champ extérieur et le nombre de niveau(x) observé(s) alors, s'il vous plaît ?
Merci d'avance !
bonjour,
il y a tout plein de documents sur le web.
L'hamiltonien de struture fine (correction relativiste, spin-orbit, Darwin...) ne lève pas les dégénérescence du niveau 1s. L'expression de cet hamiltonien vous donnera très rapidement les raisons physiques Il provoque un déplacement en bloc du niveau 1s.
Par contre l'hamiltonien de structure hyperfine permet de lever la dégénérescence du niveau 1s en deux niveaux. Dans le cas de l'atome d'hydrogène, cela revient à considérer un couplage entre les spin du proton et de l'électron.
Faites une recherche avec structure hyperfine de l'atome d'hydrogène. Ils existe de très beaux TD (niveau maîtrise) qui permettent de bien appréhender le phénomène.
PPJ
Je vous remercie pour votre réponse.Envoyé par pepejy
En fait, j'ai bien cherché sur internet et ce que je trouvais sur internet semblait m'éloigner un peu de la question ou ne pas répondre clairement en tout cas ... Car je vois les termes compris dans l'hamiltonien de structure fine mais malgré cela je ne vois pas combien il y a de niveaux observés en fin de compte ? Je pensais en fait à 2n² (avec n=1 bien entendu et donc c'est =2 niveaux) pour être honnête mais sans conviction alors j'ai posé la question sur ce forum pour en savoir plus et lever mes doutes ...
Pourriez-vous juste me dire si c'est bien 2n²=2 le nombre de niveaux observés ? Je manque de temps et le doute et le stress se sont installés depuis un bout de temps dans ma tête : j'ai besoin d'être rassurée et d'être un peu plus sûre des réponses ...
je ne suis pas sur que l'on se soit bien compris. Je vous ai dit (et cela est assez évident) que l'hamiltonien de structure fine ne levais pas les dégénérescences de 1s. Par contre celui de structure hyperfine peux se ramener à : un terme de type µ Î.S où I est l'opérateur de spin du proton et S celui de l'électron µ étant une constante. Et c'est ce terme qui explique la dégénérescence. Prenez les projections suivant Oz et regarder les interaction possibles.
Je ne suis pas sur de voir d'où vient le 2n² (je dirai plutôt que je préfère ne pas savoir)
PPJ
2n² correspond juste au nombre d'électrons que peut accueillir au maximum la couche considérée. Ici, la couche 1s où n=1 nous donne simplement 2 électrons.
C'était plus une question de terminologie car je voulais juste savoir si ce 2n² correspondait bien au nombre de niveaux niveaux observés alors.
Mais merci pour votre réponse.
Bonsoir
le nombre de niveaux est plutôt 2s + 1 (2*1/2 + 1 = 2 niveaux), ici on fait intervenir le spin.
2n² est le nombre d'électrons sur une couche électronique, c'est bien plus général comme distinction physique.
L'electronique, c'est fantastique.
Il y a 4 niveaux qui proviennent du couplage entre le J=1/2 du 1s avec le I=1/2 du proton pour donner F=0 et 1. http://en.wikipedia.org/wiki/File:Fi...ine_levels.svg
Parmi ces 4 niveaux, 3 sont encore dégénérés (l'ensemble F=1).
J'ai compris maintenant
Un grand merci à vous !
Non!! il n'y a que deux niveaux pour le 1s !!
PPJ
Ok merci, ce sont les états : l'un avec J=1/2 et F=0 et l'autre est J=1/2 et F=1 alors.
Merci pour la correction.
Rectification de mon message précédent (pas "états" mais niveaux je voulais dire, pour la terminologie, désolée ...) :
1s --> 2 niveaux d'énergie sont observés avec la levée de dégénérescence : l'un avec J=1/2 et F=0 et l'autre avec J=1/2 et F=1.
Et merci d'avoir répondu(Je savais plus trop à la fin ... On croit avoir compris puis retour à la case départ mais maintenant, je crois que c'est clair
En effet, j'ai confondu états et niveaux
4 états et 2 niveaux.
