1. Champs atomiques

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Exercice n° 1 de physique atomique, série de travaux dirigés, année 2006, Université Joseph Fourier Grenoble, France

1. Champs atomiques

1. L’atome de sodium à l’état neutre a un rayon d’environ 1,5.10^-10m et porte un moment magnétique d’intensité 1 magnéton de Bohr.

Estimer l’intensité du champ magnétique produit à proximité de cet atome. (Rechercher dans les livres l'expression du champ créé par un dipôle). Comparer avec le champ à saturation d’un électro

ou celui des plus forts aimants permanents connus et commenter.

2. A l’état simplement ionisé, son rayon est d’environ 1.10^-10m.

Estimer l’intensité du champ électrique produit au voisinage de cet ion

Page 1 sur 3 Exercice de physique atomique n°

2008-12-07 file://E:\Houa 1\Sauvegarde site\exercice_de_physique_atomique_n.htm

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Molécule d'Oxygène

L'oxygène gazeux présente une série de bande d'absorption piquées aux nombres d'onde 50062,6

50725,4 51369,0 51988,6 52579,0 53143,4 53679,6 54177,0 54641,8 55078,2 55460,0 55803,1 56107,3 56360,3 56570,6 (cm^-1)

("Système de Schumann-Runge")

Cette série de pics correspond aux transitions radiatives depuis le niveau v=0 de l'état électronique fondamental X³Σg

- corrélé aux états atomiques O(³P)+O(³P) vers l'état électronique excité B

aux états atomiques O(³P)+O(¹D) (cf Figure 1). C'est la première transition électronique "permise" se produisant depuis l'état fondamental.

1. Quelle est la longueur d'onde minimum que l'on peut transmettre l'air ?

2. En déduire l'échelle des niveaux d'énergie de vibration E(v) de l'état excité B³Σu - .

3. En traçant la différence d'énergie E(v+1)-E(v) en fonction du nombre quantique de vibration v de l'état B³Σu-

électronique excité en déduire par extrapolation le nombre de niveaux vibrationnels piégés dans cet état électronique, son énergie de dissociation et la profondeur du puits.

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Spectre X de la nova "Puppis A"

La figure suivante montre le spectre émis par la nova (étoile explosant en fin de vie) "Puppis A" enregistré dans la gamme des rayons X mous. Certaines des raies sont attribuées aux ions Ne⁹⁺et O⁷⁺ ayant perdu tous leurs électrons sauf 1. Identifier les nombres quantiques principaux des états entre lesquels se produisent ces transitions. (cf formule de Rydberg).