Notation spectroscopique

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Aller à : navigation, rechercher

La notation spectroscopique fournit différentes manières de spécifier les états d'ionisation atomiques, ainsi que les orbitales atomiques et moléculaires.

État d'ionisation[modifier | modifier le code]

Les spécialistes de l'usage des spectromètres font habituellement 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]. Par exemple, 'He I' désigne un gaz d'hélium neutre, et 'C IV' désigne un carbone au troisième niveau d'ionisation : C3+.

Orbitales atomique et moléculaire[modifier | modifier le code]

Avant la découverte des orbitales atomiques, les scientifiques avaient découvert différentes séries distinctes de raies spectrales dans le spectre atomique, qu'ils avaient associées à des lettres. Ces lettres furent par la suite 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. Quand 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].

On peut aussi noter qu'il existe une mnémonique anglaise simple pour associer le bon l à la bonne notation pour l < 8, ce qui en pratique est, dans la plupart des cas, largement suffisant.

"Solar Physicist Don't Find Girafes Hidden In the Kitchen".

Notation spectroscopique moléculaire[modifier | modifier le code]

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 désigne 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[modifier | modifier le code]

  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. a et b Spectroscopic notation, web page at http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/, accessed on line September 19, 2007.

Voir aussi[modifier | modifier le code]