Mesure de la durée de vie des niveaux de triplet de la configuration (5 s, 5 d) de l'atome de cadmium, et des forces d'oscillateur des raies aboutissant aux niveaux de triplet (5 s, 5 p)

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Mesure de la durée de vie des niveaux de triplet de la configuration (5 s, 5 d) de l’atome de cadmium, et des forces d’oscillateur des raies aboutissant aux niveaux de

triplet (5 s, 5 p)

B. Laniepce

To cite this version:

B. Laniepce. Mesure de la durée de vie des niveaux de triplet de la configuration (5 s, 5 d) de l’atome

de cadmium, et des forces d’oscillateur des raies aboutissant aux niveaux de triplet (5 s, 5 p). Journal

de Physique, 1970, 31 (5-6), pp.439-444. �10.1051/jphys:01970003105-6043900�. �jpa-00206924�

MESURE DE LA DURÉE DE VIE DES NIVEAUX DE TRIPLET DE LA CONFIGURATION (5

^s,

⁵ d) ^{DE L’ATOME DE} CADMIUM,

ET DES FORCES D’OSCILLATEUR DES RAIES ABOUTISSANT

AUX NIVEAUX DE TRIPLET (5 s, 5 p) (1)

par B. LANIEPCE

Faculté des Sciences de

Caen,

Laboratoire de

Spectroscopie Atomique (associé

^{au C. N. R.}

S.) (Reçu

^{le 6}

février 1970)

Résumé. 2014 Nous avons mesuré par effet Hanle, les durées de vie radiatives des niveaux 5 3D1,

5 3D2 ^et 5 3D3 de l’atome de Cadmium, ^excités par échelons. Les forces d’oscillateur des raies reliant les niveaux 6 3S1, ⁵ 3D1, 5 3D2 ^{et 5} 3D3, ^{aux niveaux de} triplet ^{de la} configuration

(5 s, 5 p)

^ont

été mesurées. Les résultats obtenus sont en bon accord avec les calculs théoriques ^{déduits du} couplage de Russell Saunders.

Abstract. ²⁰¹⁴ We have measured, by Hanle effect the radiative lifetimes of the 5 3D_1, 5 3D2 and 5 3D3 levels ^of the Cadmium atom, and the oscillator strengths ^{of the lines} connecting ^the

6 3S1, ⁵ 3D1, ⁵ 3D2 and 5 3D3 levels ^{with the} triplet levels of the

(5 s,

5 p) configuration. ^The expe- rimental results are in

good

agreement with the Russell Saunders

coupling

^scheme.

Introduction. ^- Nous avons

précédemment publié

les résultats de l’étude de divers niveaux excités de l’atome de cadmium

[1], [2].

^Le niveau fondamental est le niveau

5 180.

^Par

absorption

^de la raie de réso-

nance 3 261

À (5 1 Sa-5

^les atomes sont

portés

dans l’état excité

53p@@ puis

par

absorption

^{de la raie}

4 800 A

(5 3P1-6

dans l’état excité 6

3 SI ;

^nous

avions déterminé _par effet Hanle les durées de vie et les sections efficaces de collision de ces

niveaux,

^et

observé les effets du transfert de cohérence du niveau 5

3P1

^vers le niveau 6 Nous avons

poursuivi

l’étude

entreprise

^en étendant la méthode d’excitation par échelons aux niveaux de la

configuration (5 s

⁵

d).

Les atomes de cadmium peuvent ^être

portés

^{dans les}

états de

triplet

^{issus de cette}

configuration

par les mécanismes suivants :

1. NIVEAU 5

3D1 (Fig. 1).

^{- Par}

absorption

^{de la}

raie

3 467,6 A (5 3P1-5 3D1)

^les atomes sont

portés

dans l’état excité 5 Ils réémettent alors les trois raies 3

403,6 A (5 ~Po-5 ~),

³

^{467,6 A} (5 3 Pl-53 DI)

et 3

614,4

^A

(5 3P2-5 3Dl).

^Le niveau métastable 5

3 Po

est donc

peuplé

^à

partir

^{des atomes} dans l’état 5

3D1

par réémission de la raie 3

403,6 ^A (5 3Po-5

Comme on ne filtre _{pas le} rayonnement ^{servant à} l’excitation _par

échelons,

^{il est}

également peuplé

par suite de l’excitation _{par la} raie 4

800 A (5 3P~-6 _Si)

et de la réémission de la raie 4 678

A (5 3Po-6 3SJ).

La

présence

d’un nombre

appréciable

^d’atomes

dans le niveau métastable 5

3Po permet

^{aussi un} peu-

plement

^{du niveau 5}

3 Dl

par

absorption

de la raie 3

403,6 A ;

^{ce mécanisme}

peut,

dans certaines condi-

tions,

^devenir

prépondérant [3].

FIG. 1. ^- Transitions entre le niveau 5 3D1 et le niveau 6 3Si,

et les niveaux de configuration (5 s, 5 p).

2. NIVEAU 5

3D2 (Fig. 2).

^{- Par}

absorption

^{de la}

raie 3

466,2 A (5 3P,-5 3D2),

^{les atomes sont}

portés

dans l’état excité 5

3D2.

^Ils réémettent les deux raies

3 466,2 A (5 3D2)

^{et 3}

^{612,9 A} (5 3P2-5 3 Dl).

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphys:01970003105-6043900

440

FIG. 2. ^- Transitions entre le niveau 5 3D2 ^et les niveaux de configuration (5 s, 5 p).

3. NIVEAU 5

3D3 (Fig. 3).

^{- Le}

peuplement

^{de ce}

niveau ne

peut

être effectué directement à

partir

^de

l’état 5 Par

absorption

^{des raies 4 800}

^A (5 ~Pi-6 3S1),

³

^{466,2 A} (5 3p@ -5 3D,)

^{et 3}

467,6 ^À (5 3P1-5

^et réémission des raies 5

085,9 ^A (5 3P2-6 3s1), 3 612,9 ~ ⁽⁵ 3P2-5 3D2)

^et

3 614,4 ^Â respectivement,

^{certains atomes}

atteignent

l’état métastable 5

3P2.

^Par

absorption

^{de la raie}

3

610,5 ^A (5 3P2-5 3D3) il

^{est alors}

possible de peupler

le niveau 5

3D3·

FIG. 3. - Mécanisme de peuplement du niveau 5 3D3.

Nous avons mesuré la durée de vie des trois niveaux de

triplet

^{de la}

configuration (5 s

⁵

d)

^{du cadmium}

par effet Hanle. Nous avons d’autre part obtenu ^les

probabilités

^de transition des raies aboutissant aux

niveaux 5

3P2, 5

⁵

3Po,

^{par des mesures d’ab-}

sorption

^et calculé les forces d’oscillateur _correspon- dantes.

A. MESURE DES

DURÉES

DE VIE I.

Dispositif expérimental.

^{- Celui-ci a}

déjà

^été décrit _pour ^ses

parties

essentielles

[2].

^{La cuve en}

silice fondue

transparente

^{contenant la} vapeur de cadmium

(mélange isotopique

^{enrichi à}

98,5 %

^en

114Cd)

^est

placée

^{dans un four à 200}

OC,

^chauffé par

« thermocoax _», dans une

région

^où

règne

^un

champ magnétique horizontal, parallèle

^{au méridien}

magné- tique,

^créé par deux bobines en

position

d’Helmholtz.

La

composante

verticale du

champ

terrestre est com-

pensée

par ^une seconde

paire

de bobines d’axe vertical.

Quelques

modifications ont été

apportées

^{en raison}

des faibles distances

énergétiques

^{entre les divers}

niveaux de la

configuration (5 s

⁵

d) (nécessité

^de

séparer

dans la fluorescence des raies très voisines : 3

614,4 A,

³

612,9 Á,

³

610,5 À

^d’une part, ³

467,6 ^A

et 3

466,2 A

^d’autre

part)

^{et en} raison de la

largeur importante

des courbes d’effet Hanle

(durée

^{de vie} courte, faible facteur de Landé des niveaux

étudiés).

1. SÉPARATION DES RAIES. ^- Nous avons utilisé un

monochromateur à réseau du

type

Ebert-Fastie. Les

caractéristiques

de celui-ci sont les suivantes :

-

miroir : f

^{= 1 146 mm ;}

--~ diamètre d’ouverture ⁼ 210 _{mm ;}

- fentes courbes de

largeur réglable ;

- réseau

(Bausch

^et

Lomb) :

^{2 160}

traits/mm,

« blazé » à 6 000

A

dans le 1 er

ordre ;

- la

dispersion angulaire

^{est 7 x}

^10-4

^rd pour 1

A,

soit une

dispersion

linéaire dans le

plan

de la fente de

0,8

^mm pour 1

A,

pour ~, ⁼ 3 600

A.

2. MODIFICATIONS DANS L’EXCITATION ET LA DÉTEC-

TION. ^- Les

premières

^{mesures ont} été effectuées avec

le montage

précédent [2] après remplacement

^du

monochromateur _peu résolvant _par celui

qui

^vient

d’être décrit. Les courbes de

dépolarisation magnétique

sont

symétriques,

^leur

largeur

^à mi-hauteur étant _pro-

portionnelle

^à l’inverse de la durée de cohérence du niveau considéré. Dans ces conditions le

champ magnétique

^{doit être assez élevé} pour obtenir la

dépo-

larisation

complète (au

^{moins 10} fois la valeur de la

largeur

^à

mi-hauteur),

^{surtout dans les mesures de}

sections efficaces de collision

entreprises

par la suite

avec le même

dispositif

^et

qui

^feront

l’objet

^{d’un pro-}

chain article

[3] ;

^{la valeur} nécessaire peut ^atteindre 200 gauss. Les bobines que ^nous utilisions ne

pouvaient

fournir des valeurs de

champ magnétique

aussi élevées.

D’autre part ^{dans ces} conditions on ne peut

plus

admettre _que la

largeur

^{Zeeman est très} inférieure à la

largeur Doppler.

^{Nous avons} donc modifié le

dispo-

sitif

expérimental employé

pour le niveau

6 3 S (Fig. 4).

On excite désormais dans un

plan perpendiculaire

^au

champ magnétique horizontal,

la direction des rayons lumineux faisant un

angle

^{de 450 avec} la verticale.

FIG. 4. ^- Directions relatives du champ magnétique, ^{de l’exci-} tation, ^et de la détection.

Comme dans les

expériences précédentes,

^l’onde

lumineuse incidente contient une composante ^{dont le}

vecteur

électrique

^{est normal au}

champ magnétique Ho ((6+

⁺

^6-) cohérent)

^{et une} composante ^incohé-

rente avec la

première

^{dont le vecteur}

électrique

^est

parallèle

^au

champ

^Le transfert de cohérence existe

toujours,

^la

température

^{du four ne} permettant pas

l’emploi

de filtres et de

polariseurs

^{entre la cellule}

et les

lampes

excitatrices. La détection se fait dans l’axe du

champ.

^On

reçoit

ainsi les

signaux

^réémis

avec les deux

polarisations rectilignes

à 45° de la direction de

propagation

^du flux lumineux excitateur.

Dans ces conditions on observe un

signal

^d’effet

Hanle

qui

^{est une fonction}

impaire

^du

champ magné- tique Ho

^{de la} forme 2 c~’

T’/(T’2

^{+ 4 w’}

repré-

sentant la

pulsation

^{de Larmor du niveau de la confi-}

guration (5 s 5 d) étudié,

^T’ l’inverse de la durée de cohérence de ce niveau. La distance entre les deux maxima de la courbe

antisymétrique correspondante

est déterminée ^avec

précision

par ^une méthode de diamètres.

Le transfert de cohérence

[9]

^a été observé lors de l’étude des niveaux 5

3 Dl

^{et 5}

3D2.

^{Il se traduit} par

une

superposition

^{à la courbe}

large correspondant

^au

niveau de la

configuration (5 s 5 d) étudié,

^d’une

courbe très fine liée à la

dépolarisation

^{du niveau 5}

3P1

¹

et au transfert de cohérence de celui-ci vers les niveaux

(5 s

⁵

d).

^{Le calcul est}

analogue

^{à celui} effectué pour l’état 6

3 S

¹

[2].

^{On observe ce} transfert de cohérence lors de la réémission des raies

3 403,6 À (5 3P,-5 3D1)

et 3

467,6 A (5 ~-5 ~Di),

³

^{466,2 A} (5 3p@ -5 3D2)

^et

3

612,9 À (5 3Pz-5 3D2).

^{La raie 3}

614,4 A (53 P2-5 3 Dl)

a une intensité trop ^{faible : on ne} peut ^observer l’effet Hanle en détectant sur cette raie. Le transfert de cohérence n’est pas visible lors de l’étude du niveau 5

3D3 ;

la cohérence introduite dans l’état excité inter-

médiaire 5

3 P

^{est détruite} lors du passage des ^atomes dans le niveau métastable 5

3P2.

II. Résultats. ^- Les facteurs de Landé n’ont pas été mesurés avec

précision,

^{à notre}

connaissance,

pour les niveaux

(5 s 5 d)

du cadmium. Les durées de vie sont déduites des mesures des

largeurs

^en

prenant

pour valeurs des facteurs de Landé

1,33, 1,17

^et

0,50

pour les états 5

3D3,

⁵

3D2

^et

53 Dl respectivement,

valeurs calculées dans

l’hypothèse

^du

couplage

^LS

pur

(cf. § C).

^La

précision

^de nos mesures de durée de vie et de forces d’oscillateur ^ne

justifie

pas que l’on tienne compte ^{des écarts à ce mode de}

couplage qui

sont très faibles dans le spectre ^{du cadmium}

[4].

1. DURÉE DE VIE DE L’ÉTAT 5

3 Dl.

^{- La}

largeur

des courbes d’effet Hanle a été mesurée en détectant soit _par la raie 3

403,6 Á (5 3P,-5 3D,)

^soit par la raie 3

467,6 A (5 3P1-5 3 Dl).

^Le rapport

signal

^{sur bruit}

était de l’ordre de 60 dans le cas de la raie 3 403

A.

Le facteur de Landé de l’état 5

3 Dl

^étant

^0,5

^{et la}

durée ^de vie étant courte la courbe est très

large (Fig. 5).

La valeur obtenue est

FIG. 5. ^- Courbe de dépolarisation magnétique ^{du niveau 5 3D 1.}

2. DURÉE DE VIE DE L’ÉTAT EXCITÉ 5

3D2.

^{- La}

largeur

des courbes d’effet Hanle a été mesurée

(Fig. 6)

lors de la détection _par les raies 3

466,2 ^À

FIG. 6. ^- Courbe de dépolarisation magnétique ^{du niveau 5} 3 D2.

442

(5 ~P1-5 3D2)

^{et 3}

612,9 A (5 3P2-5 3D~).

^Le rapport

signal

^{sur bruit est}

respectivement

^{de 50 et de 40}

environ. La valeur obtenue est

3. DURÉE DE VIE DE L’ÉTAT 5

3D3.

^{- La}

largeur

^des

courbes d’effet Hanle est mesurée lors de la détection par la seule raie réémise _par l’atome excité dans ^ce niveau c’est-à-dire 3

610,5 Á (5 3P2-5 3D3) (Fig. 7).

Le

rapport signal

^{sur bruit est moins bon} que dans le

cas des raies 3

466,2 ^A

^{et 3}

403,6 A.

^{Il est}

cependant

de l’ordre de 15 ce

qui

permet une mesure de la durée

FIG. 7. ^- Courbe de dépolarisation magnétique ^{du niveau 5} 3D3.

de vie avec une

précision

relative de l’ordre de 10

%.

On

peut

améliorer le

rapport signal

^{sur bruit en intro-}

duisant ^une très faible

pression (de

^{l’ordre de}

15 ^x

10- 3

^mm de

mercure)

^d’un gaz

étranger

^tel que le xénon. A ^ces

pressions, l’élargissement

par collisions du niveau 5

3D3

^est

négligeable (ce

^{résultat est}

justifié

par la ^mesure de cet

élargissement

^{à des}

pressions plus

élevées

qui

^sera décrite dans une

prochaine publica-

tion

[3]).

^{D’autre part, les atomes} métastables créés dans l’état 5

3P2

^sont

protégés,

par le _gaz

introduit,

des collisions contre les

parois

^et leur durée de vie est

allongée.

^{Leur nombre est donc}

plus grand qu’en

l’absence de _gaz, ce

qui permet

d’observer des

signaux

de fluorescence

plus importants

^{sur la raie 3}

610,5 A.

La valeur obtenue dans ces

conditions,

^{avec un}

rapport signal

^sur bruit d’environ 30 est

B. MESURE DES

PROBABILITÉS

DE TRANSITION

I.

Dispositif expérimental (Fig. 8).

^{- La méthode}

employée

pour ^{ces mesures a} été

déjà

utilisée dans le

cas du mercure

[5, 6].

^{Une cuve}

cylindrique (Ci)

^en

silice fondue transparente ^est

placée

^{dans un four}

le queusot ^{est dans un} second four

F’,

^le

réglage

^des

températures

^étant

indépendant

pour les deux fours.

FIG. 8. ^- Schéma de

principe

^du montage relatif aux mesures

des

probabilités

^de transition.

La cuve est entourée _par une source

lumineuse

très brillante

(Si)

^{en forme de}

spirale,

^{émettant le}

spectre

du

cadmium ; (Ci)

^et

(Si)

^sont

portées

^{à une}

tempé-

rature de l’ordre de 200 °C. La

température T,

^du

four

Fi

détermine le nombre d’atomes de cadmium dans la cellule. Elle est mesurée à l’aide d’un thermo-

couple

^au

point

^le

plus

froid de l’ensemble

queusot-

cellule. L’excitation

optique

^{par échelons}

porte

^les

atomes de cadmium dans les états 6

3S1

^{et 5}

3 Dl,

5

3D2,

⁵

3D3.

Ils réémettent en

particulier

^{les raies}

3 610,5 ^A (5 ~-5 3 D3),

³

612,9 ^A (5 3 P2-5 3D2),

3 614,4 A (5 3 P2-5 3D1),

³

466,2 ^Â (5 3pl_5 3D2),

3 467,6 ^A (5 ~Pi-5 ~Di), 3 403,6 ^Â (5

d’une

part

^{et 5 085}

A (5 3P2-6 3S1),

^{4 800}

^A (5

^{et 4 678}

^A (5 3Po-6 3Si)

^{d’autre part.}

Le rayonnement de fluorescence issu de

(Ci)

^tra-

verse une cuve

(C2) identique

^à

(Cl)

^{excitée par un}

arc lumineux

(S2) identique

^à

(Si),

^les conditions de

température

^et d’excitation étant

analogues

^aux

pré-

cédentes.

Le nombre d’atomes dans la cellule

(C2)

^est

réglé

par la

température T2

^du

queusot.

^{Dans cette cellule}

d’absorption,

^{les états 5}

3Po,

⁵

3 Pl

^{et 5}

3P2

^sont peu-

plés

par le mécanisme décrit dans l’introduction. Les raies mentionnées ci-dessus sont donc absorbées _par

(C2).

^A la sortie de cette cellule le

rayonnement

^est

reçu ^sur la fente d’entrée d’un monochromateur

(décrit

^dans

le § A),

^{et son intensité est mesurée} par

un

photomultiplicateur.

^{La mesure du}

rapport

^des coefficients

d’absorption

^dans

(C2)

^{de deux raies cor-}

respondant

^{au même} niveau inférieur

(5 3Po, 5 3pl

ou 5

3P2)

^{donne le} rapport ^{de leurs}

probabilités

^de

transition, puisque

le nombre d’atomes dans

(C2)

absorbant ces deux raies est le même _pour chacune

d’elles,

pourvu que les coefficients

d’absorption

^soient

assez faibles

[7].

^{Il est d’autre} part nécessaire _que les formes de la raie

optique

^émise par

(Ci),

^{et de la raie}

d’absorption

^de

(C2)

^soient

parfaitement

^définies

[5].

Il faut donc éviter

qu’une auto-absorption

^dans

(Ci)

ne fausse les mesures : la cellule est assez courte

(10 cm)

et on vérifie _que l’effet de cette

auto-absorption

^éven-

tuelle est inférieur à la

dispersion

^des mesures en

faisant varier la

pression

de vapeur de

(Ci).

^{Les deux}

cellules sont

remplies,

par distillation ^sous

vide,

^de cadmium enrichi à

98,5 %

^en

isotope pair 114Cd,

pour éviter tout effet dû à la structure

hyperfine

^des

raies.

Enfin on fait ^{une mesure}

d’absorption

pour

chaque

raie,

^à

chaque température

^de

(C2),

^{avec le four}

Fi,

froid,

^le

queusot

^{de la cellule source étant à}

tempéra-

ture

ambiante ;

^on peut ^ainsi

corriger

^les effets dus à la lumière

parasite

^{de l’arc}

(S,).

Pour

distinguer

^{la lumière} émise par la source et la fluorescence

importante

issue de la cuve

d’absorption,

nous avons modulé les deux excitations à des fré- quences différentes

[5, 6].

^{Il est alors}

possible

^de

mesurer exclusivement le rayonnement ^{issu de}

(CI)

sans détecter le rayonnement ^{issu de}

(C,).

^Le

photo- multiplicateur

^est suivi d’un montage

adaptateur d’impédances puis

^d’un

amplificateur

^{sélectif et d’une}

détection

synchrone (PAR

^JB

4).

^A la sortie de

celle-ci,

on

reçoit

^les

signaux

^{sur un}

galvanomètre enregistreur

SEFRAM.

II. Résultats. ^- On peut ^montrer

[5, 6, 7]

que

où

alja2

^{est le}

rapport, extrapolé

^{pour une}

pression

de _vapeur nulle dans la cellule

(C2),

^des

absorptions

pour deux raies de

longueurs d’onde À1

^et

Â2

^aboutis-

sant à un même niveau inférieur. _gi et g2 ^sont les

poids statistiques

^{des niveaux}

supérieurs

correspon- dant à ces 2

raies, A 1 et AZ

^les

probabilités

^{de transi-}

tion _pour l’émission

spontanée

^{de ces} deux raies. On obtient à

partir

^{des mesures de}

al/y2 ( f

^{= force d’oscil-}

lateur)

les résultats suivants :

a. TRANSITIONS ABOUTISSANT AU NIVEAU 5

3 Po.

soit

soit

soit

C. TRANSITIONS ABOUTISSANT AU NIVEAU 5

3P2.

soit

soit

L’intensité de la raie 3

614,4 A (5 3P2-S 3D,)

^et

l’absorption

^{de cette} raie étant très

faibles, l’absorption

n’a pu être mesurée avec une

précision

suffisante.

La connaissance des durées de vie des états 6

3 SI [2]

et

53D,,

⁵

3D2,

⁵

3D3,

^et des valeurs des

cinq

rapports

précédents

^{fournit un}

système

^{de neuf}

équations

^à

neuf inconnues _pour les

probabilités

de transition A des neuf raies étudiées. La résolution de ce

système permet

^{de calculer} les valeurs des

probabilités

^{de tran-}

sition ou des forces d’oscillateur de ces neuf

raies ;

les résultats sont résumés dans le tableau 1 suivant.

Les erreurs sur les mesures

d’absorption

^sont

impor-

tantes, ^{et la}

précision

^{des mesures des}

rapports

^des

probabilités

de transition ne

dépasse

pas 20

%.

^{Il en}

est donc de même des valeurs données _pour les

proba-

bilités de transition et forces d’oscillateur des

raies,

bien _que la

précision

^sur la durée de vie des niveaux excités soit sensiblement meilleure.

TABLEAU 1

Valeurs

desprobabilités

^de transition et

des forces

d’oscillateur mesurées et

théoriques

aboutissant aux états de

triplet (5

s, 5

p)

(Valeur

^{de A en}

¹⁰⁸ s-’)

444

C. COMPARAISON AVEC LES

PRÉVISIONS

THÉORIQUES

Pour l’atome de

cadmium,

^le

couplage

^{dans la}

configuration (5 s,

⁵

d)

^{comme dans la}

configuration (5 s,

⁵

p)

^est

pratiquement

^du type ^Russell

Saunders,

c’est-à-dire _que contrairement ^{au cas} du mercure, il

n’y

^a pas de

mélange

des fonctions d’onde des états excités 5

3D2

^{et 5}

1 D2 (ni

de celles des états 5

3Pl

^{1 et}

5

IPI [4]).

Le tableau II donne

d’après

^{Condon et}

Shortley [8]

les valeurs des carrés des éléments de matrice du vec- teur

dipôle électrique

^entre les états de

configuration (5 s,

⁵

d)

^{et les états de}

configuration (5 s,

⁵

p),

^dans

l’hypothèse

^du

couplage

LS pur

(à

^un facteur numé-

rique près).

TABLEAU II

Carrés des éléments de matrice du vecteur

dipôle

^élec-

trique

^{entre les états de}

configuration (5

s, 5

d),

^{et les}

états de

configuration (5

^{s, 5}

p)

De ce tableau on

peut

déduire des nombres _propor- tionnels aux

probabilités

de transition

théoriques

pour l’émission de

chaque

^{raie en}

multipliant chaque

nombre du tableau _par le coefficient

1 /~,3 (~ longueur

d’onde de la

transition).

^Ce coefficient est

pratiquement

le même _pour une

ligne

donnée du tableau II. Le tableau

III,

donne les valeurs

numériques

^{en unités}

arbitraires des

probabilités

^de transition de toutes les raies reliant les niveaux de

triplet {5 s, ~ d)

^{aux niveaux}

de

triplet (5

s, 5

p).

^{La somme des}

probabilités

par unité de temps des transitions

correspondant

^{aux raies} issues d’un même niveau donne une

quantité

propor- tionnelle à

1 /z

^{= A}

(1:

^{= durée de} vie radiative du

niveau).

^{On en déduit les} rapports

théoriques

^des

durées de vie des niveaux de

triplet

^{de la}

configuration (5 s,

⁵

d)

que l’on

peut

comparer ^aux résultats

expéri-

mentaux. La

comparaison

^est satisfaisante compte

tenu des _marges d’erreur ^sur les mesures de

largeur.

D’autre part, ^{le même tableau III}

permet,

^{en normali-}

TABLEAU III

Probabilités de transition

théoriques

^et

^mesurées,

pour les raies reliant les niveaux de

triplet

^{de la}

configura-

tion

(5

^{s, 5}

d)

^{aux niveaux de}

triplet

^{de la}

configuration (Ss, 5p)

sant les

probabilités

de transition à l’aide de la valeur

expérimentale

de la durée de vie du niveau 5

3D1 qui

est connue avec le

plus

^de

précision,

de déterminer les valeurs

théoriques Ath

^des

probabilités

de transition des raies reliant les niveaux de

triplet

^des

configura-

tions

(5 s,

⁵

p)

^et

(5 s,

⁵

d).

^Les valeurs de

Ath

^sont

portées

dans le tableau 1 où on constate un bon accord entre la théorie et

l’expérience,

compte ^{tenu de la} faible

précision

^{des mesures. La même}

comparaison peut

être effectuée _pour les raies reliant le niveau 6

3 S 1

aux niveaux de

triplet

^{de la}

configuration (5 s,

⁵

p).

On sait _que la durée de vie du niveau est

Les

résultats, portés

dans le tableau

I,

^{sont eux aussi}

en bon accord avec

l’expérience.

Conclusion. ^- Nous avons

poursuivi

l’étude de l’atome de cadmium et déterminé la durée de vie des états de

triplet

^{de la}

configuration (5 s,

⁵

d),

^{et les}

forces d’oscillateur des raies entre les états 6

3 SI

^et

(5 s,

⁵

p) d’une

part, ^états

triplets (5 s,

⁵

d)

^et

(5 s,

⁵

p)

d’autre part. ^{L’accord entre théorie}

(couplage LS)

^et

expérience

^est satisfaisant. Le

dispositif

^utilisé pour les mesures des durées de

vie,

peut ^{être utilisé à l’étude} de l’effet des collisions entre atomes de cadmium dans

ces niveaux excités et molécules ou atomes de divers gaz. Les résultats relatifs à cette étude seront

publiés

dans un

prochain

^article

[3].

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1967, 264, ^146.

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[9]

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