AT · Atomic spectra and selection rules

Toute différence d'énergie ne produit pas une raie électrique-dipolaire intense.

Prérequis : 23, 40, 41.

• Relier les énergies atomiques aux raies spectrales
• Appliquer les nombres quantiques du moment cinétique
• Distuer les transitions électriques-dipolaires permises et interdites

Pour les ions hydrogénoïdes à un électron, les énergies liées s'échellent comme −13.6 Z²/n² eV dans le modèle non-relativiste le plus simple. L'émission nécessite une transition descendante et une énergie photonique positive.

Le moment cinétique orbital a l=0,…,n−1 et m_l=−l,…,l. Le spin électronique ajoute s=1/2 ; le moment cinétique total combine les contributions orbitales et de spin.

Les règles de sélection à l'oscillateur électrique incluent Δl=±1 et Δm=0,±1. Ces règles concernent un mécanisme de transition spécifique ; « interdite » ne signifie pas impossible par tout autre mécanisme.

La structure fine, les effets spin-orbite et le splitting Zeeman affinent la description la plus simple de l'atome d'hydrogène. Dans les atomes à plusieurs électrons, l'écran et les interactions électroniques invalident une substitution directe des énergies de l'hydrogène.

Pour un ion à un seul électron non relativiste, en négligeant la structure fine,

Pour Z = 2, une émission de n = 3 vers n = 2 donne une énergie photonique positive : Une différence d'énergie seule ne garantit pas une transition à l'oscillateur électrique; les états orbitaux participants doivent satisfaire aux règles de sélection.

Ne faites pas en sorte que l'énergie de l'état final moins l'énergie de l'état initial soit négative pour un photon émis.

règle de sélection : Restriction sur les transitions pour un mécanisme d'interaction spécifié.

splitting Zeeman : Séparation des niveaux d'énergie atomiques sous l'effet d'un champ magnétique.