Physique atomique et Propriétés des matériaux ( 60h, 6

Physique atomique et Propriétés des matériaux ( 60h, 6 ECTS)
C. Fauquet
L’enseignement est constitué de 2 parties :
La physique atomique. Dans cette partie, nous décrirons la structure de l’atome, puis les
fonctions d’onde de l’atome d’hydrogène et des hydrogénoïdes, et enfin nous aborderons le
magnétisme atomique qui permet d’expliquer en particulier l’effet Zeeman.
La deuxième partie du cours s’appelle propriétés des matériaux. Dans cette partie, nous
verrons que la nature et la structure des atomes dans les solides peuvent leur donner des
propriétés physiques et chimiques variées. Ceci sera mis en évidence en particulier à travers
les propriétés électriques des matériaux.
1. Structure de l’atome
- Interaction rayonnement-matière
- Spectroscopie des gaz
- Les différents modèles atomiques
- Le modèle de Bohr
- Introduction au modèle de Sommerfeld
- Introduction à la théorie de de Broglie
- Description ondulatoire de l’électron
2. L’atome d’hydrogène et les hydrogénoïdes
- Equation de Schrödinger pour l’atome d’hydrogène et les hydrogénoïdes
- Les fonctions angulaires Y( ) solutions
- La partie radiale des solutions
- Les fonctions d’ondes atomiques
3. Magnétisme atomique
- Modèle de Bohr pour l’atome d’hydrogène
- Théorie quantique (modèle de Schrödinger)- Effet Zeeman
- Le spin de l’électron
- Les atomes hydrogénoïdes- Effet Zeeman anomal
4. Les liaisons dans les solides
- les différents types de liaisons
- leur description mathématique
- les différentes structures solides
5. Les phonons
- Vibrations d’une chaîne linéaire monoatomique
- Effet d’un motif dans la chaîne linéaire
- Vibrations d’un réseau bidimensionnel
- Généralisation à 3 dimensions, quantification
6. Conduction électrique dans les métaux

- Modèle de Drude
- Métal soumis à un champ électrique continu
- Loi d’Ohm
- Métal soumis à un champ électrique sinusoïdal
- Effet Hall classique
- Introduction à la théorie de Sommerfeld