Moment cinétique orbital, intrinsèque, total, spin nucléaire ?

[invited21f36d5]

Bonsoir à tous,

J'aurais une question par rapport au moment cinétique orbital, intrinsèque et total ainsi que le spin.

Le moment cinétique orbital L est l'électron qui décrit un cercle autour du noyau.
Le moment cinétique intrinsèque S est l'électron qui tourne sur lui même.
Le moment cinétique total J est la somme des vecteurs L+S.

Puis je vois que le spin nucléaire: =+. Donc le moment cinétique total = spin nucléaire ?

Mais spin "nucléaire" c'est le noyau... ? Noyau = protons et neutrons mais pas électrons ? Alors pourquoi parler de spin "nucléaire" quand on somme le moment cinétique orbital et intrinsèque ?

Moment cinétique orbital et intrinsèque s'applique à des électrons et pas à des protons ou nucléons n'est ce pas ? Je ne comprends pas...

Je ne sais pas quand est-ce qu'on parle d'électrons ou de protons/neutrons dans tous ces termes.

Ensuite le moment magnétique = où est le rapport gyromagnétique.
Et que dans le cas de l'atome d'hydrogène, l'expression se simplifie puisque le seul proton contenu dans son noyau n'a pas de moment cinétique orbital.
Donc: =
Mais ce que je comprends pas dans ça, c'est que l'atome d'hydrogène a aussi un électron qui a un moment cinétique orbital non ? Alors pourquoi on enlève de l'expression pour l'atome de l'hydrogène supposant que son proton n'a pas de moment cinétique orbital , mais qu'en est-il de son électron ?

Merci de m'éclaircir sur toutes ces notions qui sont floues dans ma petite tête...
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[coussin]

Le spin nucléaire est encore autre chose. On le nomme habituellement I et on a un moment cinétique total, habituellement nommé F=J+I.

[invited21f36d5]

Merci de votre réponse mais ça ne m'a plus embrouillé qu'autre chose de savoir qu'il y a une nouvelle formule elle aussi incompréhensible... Si on reprend votre formule de spin nucléaire, il y a le vecteur J dedans ce qui représente le moment cinétique orbital + intrinsèque, et donc on en revient toujours au fait de pourquoi parler de spin nucléaire alors qu'il y a un moment cinétique orbital dans la formule ? Orbital = électron ?

Pourrait-on me répondre sur ma question pour l'hydrogène aussi svp ?

[coussin]

Je n'ai pas compris votre objection...
Vous voulez le moment cinétique total de l'atome. Celui-ci a trois origines :
1/ Le moment cinétique orbital, L, des électrons seuls
2/ Le moment cinétique de spin, S, des électrons seuls
3/ Le moment cinétique de spin, I, du noyau seul

Le moment cinétique total de l'atome est l'addition (au sens des moments angulaires) des ces trois moments.

[A voir en vidéo sur Futura]

[coussin]

Pour être encore plus clair, quand vous écrivez

Puis je vois que le spin nucléaire: =+.

ceci est faux.
J est le moment cinétique total (orbital et de spin) des électrons seuls.

[invited21f36d5]

D'accord j'ai mieux compris! Merci beaucoup pour vos réponses.

J'aimerais en revenir à l'atome d'hydrogène, pourquoi simplifie-t-on la formule que j'ai cité dans mon premier message concernant l'atome d'hydrogène supposant qu'il n'a qu'un proton donc qu'il n'a qu'un moment cinétique intrinsèque , mais son électron a lui un moment cinétique orbital donc pourquoi on ne garde pas J dans la formule mais on le remplace par S ?

[coussin]

Je ne sais pas mais il suffit que l'électron soit dans une orbitale s pour que L=0. Auquel cas J=S.

[Deedee81]

Salut,

J'aimerais en revenir à l'atome d'hydrogène, pourquoi simplifie-t-on la formule que j'ai cité dans mon premier message concernant l'atome d'hydrogène supposant qu'il n'a qu'un proton donc qu'il n'a qu'un moment cinétique intrinsèque , mais son électron a lui un moment cinétique orbital donc pourquoi on ne garde pas J dans la formule mais on le remplace par S ?

Faudrait voir le contexte. Par exemple, dans l'état de base, l'électron de l'hydrogène n'a pas de moment cinétique orbital (ou plutôt, il est nul). Par contre il garde bien son moment cinétique intrinsèque.

[invited21f36d5]

Je me suis posée la question si c'était dû justement par rapport au contexte. C'est par rapport à la RMN du coup on s'intéresse plus particulièrement aux atomes d'hydrogène dans la molécule d'eau. Donc je me demandais si c'était peut-être dû au fait que l'oxygène prenait avec lui les électrons des atomes d'hydrogène dû à son électronégativité et donc que les hydrogènes considérés pour la RMN ne seraient alors que des protons ?

[Deedee81]

Je me suis posée la question si c'était dû justement par rapport au contexte. C'est par rapport à la RMN du coup on s'intéresse plus particulièrement aux atomes d'hydrogène dans la molécule d'eau. Donc je me demandais si c'était peut-être dû au fait que l'oxygène prenait avec lui les électrons des atomes d'hydrogène dû à son électronégativité et donc que les hydrogènes considérés pour la RMN ne seraient alors que des protons ?

Ah, pour ce contexte là, je sais pas. Je vais laisser les spécialistes répondre.