Etre capable de faire une analyse spectroscopique en profondeur d'une molécules possédant au moins 3 atomes, de comprendre son spectre et d'en déduire les propriétés de la molécules.
L'objectif de ce cours est de fournir les connaissances de base en physique moléculaire pour des molécules possédant au moins trois atomes.
Les énergies de vibration, de rotation et de ro-vibration sont étudiées. Différents types de molécules sont considérées: molécules linéaires, toupies symétriques, assymétriques et sphériques. L'analyse ro-vibrationnelle de spectres de molécules linéaires est détaillée. Des techniques de spectroscopie optique sont présentées. Enfin, l'utilisation de la spectroscopie moléculaire dans les applications atmosphériques (détermination des concentrations des polluants atmosphériques ...) et les questions environnementales est présentée
I. Introduction
II. Modèle moléculaire
1. Modèle moléculaire
2. Conditions d'Eckart
III. Energie de rotation
1. Classification des molécules
2. Rotateur rigide
IV. Enrgie de vibration
1. Nombre de vibrations possibles
2. Oscillateur harmonique
3. Energie potentielle
4. Coordonnées normales
5. Energie de vibration
V. Energie de vibration-rotation
1. Application aux molécules linéaires triatomiques
2. Analyse de molécules linéaires
VI. Energie en présence de résonance
1. Résonance harmonique (résonance de Fermi)
2. Résonance de type l
3. Résonance de Coriolis
VII Profils spectraux
1. Notion de forme de raie
2. Profil de Voigt
VIII Spectroscopie d'intensité
1. Intensité individuelle de raie
2. Intensité de bandes de vibration en l'absence de résonance
3. Intensité de bandes de vibration en résonance
IX Spectroscopie optique
1. Caractéristiques générales d'un spectromètre
2. Source
3. Cellule d'absorption
4. Elément dispersif
5. Détecteur
6. Différents spectromètres
X Applications de la spectroscopie moléculaire: Du laboratoire vers
l’atmosphère, l’étable, notre assiette …
Présentation PowerPoint et exposé au tableau, ou encore vidéo en cas d’enseignement à distance. Par contre, tout enregistrement vidéo ou audio du cours par l'étudiant est interdit.
Un travail d'analyse d'un spectre fourni par le professeur est à réaliser avant l'examen sur base de l'ensemble de la matière vue. L'examen est oral avec une question par fiche tirée au sort. Après une demi-heure de préparation, l'étudiant présente oralement sa réponse à la question ainsi que le fruit de son travail d'analyse du spectre. La version écrite de ce travail est remise au professeur à la fin de l'examen. La note tiendra compte de la démarche physique, du raisonnement et de la clarté de l'exposé.
"Molecular Spectra and Molecular Structure - Infrared and Raman Spectra of Polyatomic Molecules", Gerhard Herzberg, Lancaster Press
Diapositives de Muriel Lepère
Syllabus du cours
| Formation | Programme d’études | Bloc | Crédits | Obligatoire |
|---|---|---|---|---|
| Master 120 en sciences physiques, à finalité approfondie | Standard | 0 | 3 | |
| Master 120 en sciences physiques, à finalité approfondie | Standard | 1 | 3 |