UE « Atomes, ions, molécules » Parcours PG_AP Prérequis : Oscillateur harmonique à 1D, composition des moments cinétiques, particule dans un potentiel central, théorie des perturbations stationnaires, particules identiques Atomes (10) - Atome d’hydrogène et les alcalins (1,5) - Structure fine. Structure hyperfine. (1,5) - Atome dans un champ statique : magnétique ou électrostatique - Interaction d’un atome à un électron avec le champ électromagnétique. Transitions radiatives. Règles de sélection. Profil de raie spectrale. Ralentissement d’un atome par force radiative. (3) - Atomes à plusieurs électrons. Schémas de couplage de moments cinétiques. Termes spectraux. Règles de sélection des transitions radiatives. (2,5) - Equations cinétiques des populations de niveaux en présence de collisions électron-atome, atome-photon : Section efficace, probabilité et taux de transition. (1,5) Ions (5) - Les ions dans les plasmas naturels et de laboratoire (0,5) - Structure atomique des ions multichargés : niveaux d’énergie et transitions radiatives pour les hydrogénoïdes et les héliumoïdes, lois d’échelle et évolution avec la charge. (1,5) - Interactions collisionnelles et photoniques élémentaires : photoionisation, photoexcitation, bremsstrahlung, excitation et ionisation par impact d’électrons. (1,5) - Production : épluchage des ions par interaction ions rapides-feuilles minces, équilibres de charges ; sources ECR, EBIT, EBIS (1) - Stockage et refroidissement (0,5) Molécules (5) - Généralités. Etats électroniques de l’ion H2+ : symétries, orbitales moléculaires, méthode LCAO, états liants et antiliants. (2) - Molécules à plusieurs électrons : configurations, symétries (0,5) - Approximation de Born-Oppenheimer. Mouvement nucléaire : vibration et rotation (1) - Spectres moléculaires. Applications astrophysiques et atmosphériques (1) - Liaisons chimiques. Réactivité. Interactions à grandes distances interatomiques. Molécules froides. (0,5)