Bonjour à toutes et à tous !
Tout d'abord je voulais remercier rapidement ceux qui ont la gentillesse de me répondre sur mon ancien post concernant les modes vibratoires décrits par Planck, ça m'a beaucoup aidé et ça m'a permis de comprendre bien mieux cette partie !
J'ai un peu avancé dans mon cours et je suis arrivé à Sommerfeld et j'avais quelques petites zones de floues que j'aimerais absolument éclaircir.
Rapide résumé :
Je m’intéresse à l'amélioration de Sommerfeld par rapport au modèle de Bohr.
Sommerfeld estime que si la structure des atomes respecte le modèle planétaire, dans ce cas les électrons devraient décrire une orbite elliptique (Kepler) et non circulaire comme le décrit Bohr.
Il va donc quantifier ces orbites puis apporter des corrections relativistes pour trouver une nouvelle formule concernant l'énergie des orbites.
Cette énergie ne dépend plus uniquement de n mais de n(r) et n(Phi). n(Phi) donne directement le nombre quantique azimutal l. (Je ne sais pas pourquoi mais n(Phi)-1= l :'( )
Si je ne dis pas de bêtise, Rydberg va analyser les termes spectraux des alcalins et va identifier des défauts quantiques (s, p, d,f ).
Sommerfeld essaye d'interpréter ces termes en incorporant un nouveau nombre quantique j (qui est en fait un mix entre le nombre quantique l qu'il avait trouvé et le nombre quantique magnétique de spin s ou µ, qu'on ne découvrira par l'expérience que bien plus tard).
Grâce à l'ensemble de 4 nombres quantiques {n,l,j,jz} (jz étant la projection sur un axe de quantification Oz (aucune réalité physique)) pour un électron. Sommerfeld réussit à montrer la structure fine de l'hydrogène et le dédoublement des raies de Lyman/Balmer.
Et c'est là où j'ai plusieurs doutes !!
Je ne comprends pas vraiment la "cause" de ces dédoublements...
J'ai cru comprendre que selon Sommerfeld, on a une levée de dégénérescence dans le cas d'atome polyélectronique dès lors qu'on a une sous-couche p, voire d ou f qui ont une orbite elliptique et pénétrante.
L'écrantage change donc et j'imagine que le noyau attire bien plus les électrons de ces couches qui peuvent prendre plusieurs orbites différentes à partir de ce moment.
Mais est-ce qu'ils gardent leur orbite dégénérée lorsqu'ils sortent de cette zone d'influence où l'écrantage est moindre?
Est-ce bien ce phénomène particulier qui créé la levée de dégénérescence des sous-couches s, p, d et f?
Concernant le cas particulier de l'hydrogène j'avais encore plus de mal à comprendre. Il ne s'agit pas d'un atome polyélectronique donc les orbites pénétrantes n'étaient pas la raison du dédoublement des raies de Lyman, Balmer etc.
J'ai cru comprendre que c'était à cause du décalage de Lamb.
Et je me posais une question là-dessus également.
Pour le cas spécifique des raies de Lyman par exemple, est-ce que normalement les électrons se retrouvent sur la couche p dégénérée et lorsqu'ils sont frappés par un photon virtuel (fluctuation quantique du vide) ils passent à un niveau un tout petit peu plus élevée (levée de dégénérescence) à p3/2 ou est ce que le photon virtuel donne l'énergie d'excitation pour aller d'une couche s à p1/2 ou p3/2?
Et pour être sûr, est-ce que c'est en prenant en compte n l et j que l'on peut justement parler de structure fine ? (et pas uniquement avec n et l où l'on peut je pense déterminer les sous-couches s p d et f)
Enfin j'ai un peu de mal avec l'effet Zeeman (normal).
Par exemple pour l=1, on a 3 orientations possibles. Avec la levée de dégénérescence par champ magnétique externe, on voit s'éclater trois niveaux d'énergies.
Mais est-ce que ces niveaux représentent m= -1; m=0 et m= 1 ou les 3 orientations possibles de l (ou est-ce qu'il s'agit de la même chose?)
(C'est la même chose avec l=2 : 5 orientations possibles et 5 niveaux (je crois) lors de la levée de dégénérescence. Or on a aussi m= -2; -1;0;1;2 ie. 5 nombres quantiques magnétiques.)
Voilà, je vous remercie d'avoir lu une partie ou l'entièreté !
Bonne journée à vous (ça tombe bien en ce moment on est sur des températures estivales)
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Envoyé par 0577 
