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Les chocs inélastiques
Jacques Livage
cours et séminaires sur le web
http//www.ccr.jussieu.fr/lcmc
rubrique Collège de France
2
Chocs inélastiques DE ? 0
Règle de Bohr
3 processus
3
Le spectre électromagnétique
4
Le passage dun niveau dénergie à un autre sous
linfluence du rayonnement correspond à une
modification du mouvement
hn DE
5
Interaction Rayonnement - Matière
état initial i transition entre deux états i
et   j retour à létat initial i
Perturbations dépendantes du temps
6
Interaction rayonnement - matière
HYgt EYgt
États stationnaires
Le système est défini par un ensemble de niveaux
dénergie dont les populations varient avec le
temps
7
Y fonction donde dépendant du temps
Eq. de Schrödinger
Grandeurs physiques invariantes par rapport au
temps
ltAgt
1
8
Le système est défini par un ensemble de niveaux
dénergie dont les populations varient avec le
temps
Fonction donde Y
Solution indépendante du temps Ugt SnCnngt
Solution dépendante du temps
Cn.t dépend du temps
Hamiltonien de perturbation dépendant du temps
Vr,t perturbation faible qui ne modifie pas les
niveaux ngt le système se retrouve dans létat
initial après la perturbation
H Ur Vr,t
9
Résolution de léquation de Schrödinger dépendant
du temps
H Ur Vr,t
avec
Enngt
10
(AB) (AB AB)
11
(No Transcript)
12
nul pour tous les états n?j
13
(No Transcript)
14
(No Transcript)
15
(No Transcript)
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Cj Vji(1-eix)/x
Les coefficients Cj sont de la forme
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3 conséquences
Règle de Bohr hn DE
Probabilité de transition Pji (Vji)2.T
2 processus
hn
Absorption DE hn
DE
hn
Émission DE -hn
DE
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Atomes isolés gaz, flammes
Niveaux dénergie discrets - Orbitales atomiques
19
Atome dhydrogène H
attraction électron-noyau V -e2/r
Fonctions donde
1s 2s, 2p 3s, 3p, 3d ...
Orbitales
Energie
Etat fondamental 1s1
transitions vers les OA de plus haute énergie
20
Spectre de lhydrogène
Spectre d absorption une seule série de raies
Spectre d émission plusieurs séries de raies
21
Infra-rouge
visible
Ultra-violet
22
(No Transcript)
23
Spectre dabsorption de Na
Spectre démission de Na
24
(No Transcript)
25
Couleur des flammes
26
Feux dartifice
27
Le passage dun niveau dénergie à un autre sous
linfluence du rayonnement correspond à une
modification du mouvement
hn DE
28
Couleur mobilité électronique
Electrons localisés atomes spectres
atomiques molécules ions colorants
ioniques défauts ponctuels
Electrons délocalisés pigments organiques semi-con
ducteurs métaux
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Solides ioniques
couches pleines - électrons localisés
30
Défauts ponctuels
lacune
Cristal parfait
interstitiel
31
Centre coloré - centre F
Solide ionique NaCl
32
Fluorite CaF2
33
(No Transcript)
34
(No Transcript)
35
La couleur (position de la bande dabsorption)
dépend de la taille des ions (distance
anion-cation)
400 nm
800 nm
Les interactions électrostatiques augmentent
quand la distance cation-anion diminue (à charges
égales)
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Quartz
Quartz cristal de SiO2
Si4 1s2.2s2.2p6 O2- 1s2.2s2.2p6
Ions à couches pleines absorption dans lUV pas
de coloration
Absorption due aux transferts de charge O2- vers
Si4
quartz fumé
37
Quartz fumé
SiO2 petites quantités dions Al3
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Quartz fumé
Irradiation création dun défaut
large bande dabsorption
absorption forte vers le bleu
axe de symétrie C6
Id. verre irradié aux g
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Améthyste
Substitution de Si4 par Fe3
Fe3 jaune pâle
Citrine (jaune)
Radiation ionisante
Le processus de coloration est réversible le
défaut peut être effacé par recuit thermique
(500C-700C) puis régénéré par irradiation
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Colorations dues à des impuretés moléculaires
Sodalite Na4(Al3Si3O12)Cl
Lapis lazuli
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Centres colorés S2- et S3-
Sodalite Na4(Al3Si3O12)Cl