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Physique Atomique - Couplage L-S ?



  1. #1
    mohmih

    Question Physique Atomique - Couplage L-S ?

    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

    -----

    Images attachées Images attachées

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  3. #2
    Resartus

    Re : Physique Atomique - Couplage L-S ?

    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|.
    Why, sometimes I've believed as many as six impossible things before breakfast

  4. #3
    curieuxdenature

    Re : Physique Atomique - Couplage L-S ?

    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 -> 4F9/2

    l'indication 7/2 est une erreur.
    L'electronique, c'est fantastique.

  5. #4
    mohmih

    Re : Physique Atomique - Couplage L-S ?

    @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

  6. #5
    Resartus

    Re : Physique Atomique - Couplage L-S ?

    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
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  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    mohmih

    Re : Physique Atomique - Couplage L-S ?

    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?

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  10. #7
    curieuxdenature

    Re : Physique Atomique - Couplage L-S ?

    Citation Envoyé par mohmih Voir le message
    @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.
    L'electronique, c'est fantastique.

  11. #8
    mohmih

    Re : Physique Atomique - Couplage L-S ?

    Capture.PNG

    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.

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