Chap. 9

hn
2014-12-29
Guy COLLIN,
INFLUENCE D’UN CHAMP
MAGNÉTIQUE SUR LES
NIVEAUX D’ÉNERGIE
QUANTIFICATION
SPATIALE
Chapitre 9

hn
2014-12-29
Préambule
•On a vu que pour chacun des atomes le moment
magnétique de spin vient s’ajouter au moment orbital. Si
l’on immerge un atome dans un champ magnétique
intense, comment interagit ce champ magnétique avec le
moment magnétique de l’atome ?
•Ce dernier s’oriente-t-il dans le sens du champ
uniquement comme le fait l’aiguille d’une boussole dans
le champ magnétique terrestre ? Peut-il prendre d’autres
orientations ?
•Comment peut-on observer ces orientations ?
•Que peut-on déduire de ces observations ?

hn
2014-12-29
Rappels
Dans le cas des atomes hydrogénoïdes, la
solution de l’équation de SCHRÖDINGER
introduit trois nombres quantiques n, et m :
nquantifie l’énergie ;
quantifie le moment angulaire orbital ; et
le nombre mfixe la projection du moment
cinétique sur l’axe Oz par la relation :
Pz = m h
2  = m 

hn
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Rappels : nombres quantiques
Nombre
Grandeur quantifiée
n
m
Entier positif
n 1    0
+   m   
Énergie : En = h c RH /n2
Moment angulaire orbital
L = [ ( + 1) ] 1/2 
Moment angulaire orbital selon
un axe Oz
En l’absence de toute intervention extérieure, les niveaux
d’énergie correspondant aux valeurs possibles de msont
dégénérés, c’est-à-dire qu’ils possèdent la même énergie.

hn
2014-12-29
Moment magnétique
associé au moment orbital
Un électron qui tourne autour du noyau sur une
orbite sous l’action de la force centrale de
COULOMB développe un moment cinétique L
constant :
L
rmeu
L
 = r   me u