UE « Physique atomique et moléculaire » Parcours PF Prérequis : Oscillateur harmonique à 1D, composition des moments cinétiques, opérateurs vectoriels, particule dans un potentiel central, notions sur les symétries et lois de conservation, théorie des perturbations stationnaires, particules identiques Atomes (13) - Atome d’hydrogène et les alcalins (1,5) - Structure fine : origine physique, présentation de l’équation de Dirac, sa limite non relativiste. Structure hyperfine. (2,5) - Corrections QED. Ions hydrogénoïdes. (1) - Atomes complexes. Antisymétrisation de la fonction d’onde à plusieurs électrons. Couplage de moments cinétiques orbitaux et de spins. Atome d’hélium et ions héliumoïdes. (2,5) - Atome dans un champ statique : magnétique ou électrostatique. (1) - Hamiltonien d’interaction d’un atome à un électron avec le champ électromagnétique. Moments multipolaires. Transitions radiatives. Règles de sélection. Cas d’atomes complexes. Profil de raie spectrale. Ralentissement d’un atome par force radiative. (3) - Collisions électron-atome, atome-photon. Section efficace, probabilité et taux de transition. Equations cinétiques des populations. (1,5) Molécules (7) - Généralités. Approximation adiabatique de Born-Oppenheimer. Hamiltonien d’une molécule diatomique. Séparation des mouvements électronique et nucléaire. (1) - Exemple de l’ion H2+. Energies et fonctions d’onde électroniques, symétries, orbitales moléculaires, méthode LCAO, stabilité (1,5) - Mouvement nucléaire : vibration et continuum de dissociation, rotation (1,5) - Molécules à plusieurs électrons. Exemple de la molécule H2. Rôle du spin nucléaire. (1) - Spectres moléculaires. (1) - Interaction à courtes distances interatomique : liaison chimique. Interaction à grandes distances : collision atome-atome, molécules froides. (1)