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Physico-chimie quantique

1M1AE1 Physico-chimie quantique Materiaux et Chimie S5
Cours : 14 h TD : 7 h TP : 0 h Projet : 0 h Total : 21 h
Responsable : Raymond Fresard
Pré-requis
Connaissances générales en mécanique, matrices
Objectifs de l'enseignement
Donner aux futurs ingénieurs les outils permettant de comprendre l'existence et les propriétés de l'état solide sur la base de la théorie quantiques des atomes et molécules, et les principes de diverses spectroscopies.
Programme détaillé
Introduction : effets quantiques de la molécule au solide. Le théorème de Bohr - van Leuven. Notion d'états et d'opérateurs, postulats et formalisme ''bra-ket''. Expériences de Stern-Gerlach et spin. Evolution temporelle et équation de Schrödinger. Particule libre et oscillateur harmonique. Atomes d'hydrogène et hydrogénoïde et tableau périodique. Effets relativistes, couplage spin-orbite et effet Zeeman.
Applications (TD ou TP)
Niveaux de Landau. Quantification du moment cinétique et orbitales. Orbitales moléculaires et énergie de liaison d'une molécule. Résonance magnétique nucléaire
Compétences acquises
Compréhension de la description quantique de systèmes simples. Connaissance de la description des ions et molécules. Compréhension de la réponse des ions à des champs extérieurs.
Bibliographie
Modern approach to quantum mechanics, J. S. Townsend (2000) Mécanique quantique, C. Cohen-Tanoudji, B. Diu et F. Laloë, Hermann (1973) Principles of Quantum Mechanics, R. Shankar, Kluwer Academic/Plenum Publishers (1994)

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