Notation spectroscopique

La notation spectroscopique apporte différentes manières de spécifier les états d'ionisation atomiques, mais aussi les orbitales atomiques et moléculaires.



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Physique des particules - Spectroscopie - Mesure physique - Métrologie

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La notation spectroscopique apporte différentes manières de spécifier les états d'ionisation atomiques, mais aussi les orbitales atomiques et moléculaires.

État d'ionisation

Les spécialistes de l'usage des spectromètres font généralement référence au spectre résultant d'un état d'ionisation donnée d'un élément chimique par le symbole de l'élément suivi par un nombre romain. Le nombre I est utilisé pour faire référence au élément neutre, II pour les éléments du premier état d'ionisation, III pour ceux du second, etc[1]. A titre d'exemple, 'He I'permet de désigner un gaz d'hélium neutre, et'C IV'permet de désigner un carbone au troisième niveau d'ionisation : C3+.

Orbitales atomique et moléculaire

Avant la découverte des orbitales atomiques, les scientifiques avaient découvert différentes séries différentes de raies spectrales dans le spectre atomique, qu'ils avaient associées à des lettres. Ces lettres furent ensuite associées au nombre quantique secondaire, l. Les lettres «s», «p», «d» et «f», représentant les premières valeurs de l furent choisies car elles étaient les premières lettres des propriétés des séries spectrales observées sur les métaux alcalins. Les lettres des valeurs suivantes de l furent assignées dans l'ordre alphabétique, en omettant le «j»[2], [3], [4] :

lettre nom l
s sharp 0
p principal 1
d diffuse 2
f fundamental 3
g 4
h 5
i 6
k 7
l 8
m 9
n 10
o 11
q 12
r 13
t 14
u 15
v 16
... ...

Cette notation est utilisée pour spécifier la configuration électronique et pour créer le symbole terme pour les différents états électroniques dans un atome à plusieurs électrons. Lorsque on écrit une symbole terme, le schéma ci-dessus pour un nombre quantique secondaire d'un seul électron est appliqué au moment angulaire total associé à l'état de l'électron[4].

Notation spectroscopique moléculaire

La notation spectroscopique des molécules utilise les lettres grecques pour représenter le modulo du moment orbital angulaire le long de l'axe inter-nucléaire. Le numéro quantique qui représente ce moment est le Λ.

Λ=0, 1, 2, 3, etc. Symboles : Σ, Π, Δ, Φ

pour les états Σ, on utilise le + au dessus, s'il y a une réflexion sur le plan contenant le nucléon. Le - est utilisé pour indiquer qu'il n'y en a pas.

Pour les molécules diatomiques homo-nucléaires, l'index g ou u sert à désigner l'existence d'un centre de symétrie (ou d'une inversion de centre), et induit la parité de la fonction d'onde totale. L'état de parité paire avec respect de l'inversion est noté g pour gerade (allemand pour pair), et l'état de parité impaire est noté u pour ungerade (allemand pour impair).

Notes et références

  1. p. 92, Guide to the Sun, Kenneth J. H. Phillips, Cambridge, UK : Cambridge University Press, 1992. ISBN 0-521-39788-X.
  2. §12-7, An Introduction to Quantum Physics, Anthony Philip French and Edwin Floriman Taylor, CRC Press, 1979. ISBN 0-7487-4078-3.
  3. §7.12, Stellar Atmospheres, Jeremy B. Tatum, online book. Accessed on line September 19, 2007.
  4. Spectroscopic notation, web page at http ://hyperphysics. phy-astr. gsu. edu/, accessed on line September 19, 2007.

Voir aussi

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