SPECTMOL
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Objectifs

 Licence L3 en Physique des Rayonnements

Pr F. Khelfaoui (Université de Ouargla)

 

Intitulé de la matière : Spectroscopie (ou Spectroscopie Moléculaire), 

Code :

Semestre : 06                          Unité d’Enseignement : UEF2

 

Nombre d’heures d’enseignement 

          Cours : 45h00                TD : 22h30                   TP :   00h00

 

Nombre d’heures de travail personnel pour l’étudiant : 5h/semaines

Nombre de crédits : 06 (Compter pour un crédit entre 20 à 25 heures de travail de  l’étudiant, jumelant le travail  présentiel, le travail personnel et les examens).

Coefficient de la Matière :               03

 

Connaissances préalables recommandées : L’étudiant doit avoir les connaissances suivantes :

-              Physique atomique, spectroscopie

-              Mécanique quantique

-      Eléctromagnétisme

 

 

 

Contenu de la matière (Programme officiel habilité par la tutelle) :

 

Partie A : Molécules diatomiques

1. Rayonnement électromagnétique et niveaux d’énergie d’une molécule.

2- Introduction aux spectroscopes à infrarouge et Raman

3- Spectre de rotation des molécules diatomiques : rotateur rigide et non rigide - Niveaux d’énergie, fonctions propres, règles de sélection.

4- Spectre de vibration des molécules diatomiques : oscillateur harmonique et anharmonique- Niveaux d’énergie, fonctions propres, règles de sélection.

5- Spectre de rotation - vibration des molécules diatomiques : branche R et P. Symétrie des niveaux de rotation des molécules homopolaires ; influence des spin nucléaires ; effet isotopique

6- Effet Raman de rotation et de vibration des molécules diatomiques : Raies Stokes et non Stokes ; règles de résolution ; polarisation des raies Raman. Comparaison du spectre Raman et du spectre d’absorption infrarouge.

7- Spectre électronique des molécules diatomiques : structure vibrationnelle et rotation des transitions électroniques. Branches R P et Q. Intensité des bandes électroniques. Principe de Franck–Condan.

 

Partie B : Théorie des groupes

1- Eléments et opération de symétrie. Groupes ponctuels de symétrie. Nomenclature des groupes ponctuels de symétrie. Représentation des groupes de symétrie. Caractères des représentations irréductibles d’un groupe. Table de caractères.

 

Partie C : Molécules polyatomiques

1- Spectre de rotation des molécules linéaires, sphériques, symétriques et asymétriques. Niveaux d’énergie : symétrie et dégénérescence des niveaux de rotation population des niveaux de rotation ; spectre d’absorption infrarouge de rotation ; règles de sélection. Spectre Raman de rotation ; règles de sélection.

2- Spectre de vibration des molécules polyatomiques : mode normaux de vibration : énergie et fonction d’onde des niveaux de vibration ; dégénérescence des modes de vibration ; symétrie des modes de vibration ; application aux différents groupes de symétrie ; vibration anharmonique et interaction des modes de vibration ; effet isotopique ; spectre de vibration infrarouge ; règles de sélection ; raies de combinaison ; spectre Raman de vibration ; polarisation des raies.

 

Partie D : Spectroscopie de RMN

1- Résonance magnétique

2- Etudes de la structure physique par la résonance magnétique.

 

Mode d’évaluation : Examen final : 67% ; Evaluation Continue : 33%.

Références bibliographiques :
1)        Spectroscopie : Cours et exercices ; J. Michael Hollas ; Ed. Dunod (1992).
2)        Spectroscopie : Rappels de cours, exercices et problèmes corrigés ; Publication de l’Université Badji-Mokhtar – Annaba.
3)        Spectroscopies Infrarouge et Raman ; René POILBLANC et françois CRASNIER ; Collections Grenoble Sciences, Ed. EDP Sciences (2006).
4)        Problèmes de spectroscopie moléculaire ; O. Benali-Baitich et A. Boucekkine ; OPU (1975).
5)        Physics of atoms and molecules; B.H. Bransden and C.J. Joachain ; Longman Scientific Technical (1983).
6)        Statistical Machanics and Spectroscopy ; G Allen and HO Pritchard; Butterworths (London, 1974).
7)        Exercices corrigés de physique atomique : Diffraction des électrons par un réseau cristallin P013 ; B. Held ; Editions Office des Publications Universiataires (OPU) (1993).

 ( الطرق الآلية في التحليل الكيميائي ، الدكتور أحمد الصفار، ديوان المطبوعات الجامعية,

9)        Problèmes de Physique atomique; Prof. A. Talleb ; Ed. OPU (1983).
10)    Recueil d’exercices de physique atomique et moléculaire ; A. Talleb et A. Kerris ; OPU (1989).
11)    Spectroscopie atomique : Instrumentation st structures atomiques ; Emile Biémont ; Edition de De Boeck Université, Bruxelles (2006).

D’autres références générales :
-       Ouvrages de physique (ou spectroscopie) atomique et moléculaire.
-       Ouvrages de mécanique quantique.
-       Notes et ouvrages téléchargés sur internet.
-       Articles de revues (Pour les problèmes spécifiques ou récents).

 

 

 
 
Programme enseigné

 

Matière : Spectroscopie (ou Spectroscopie Moléculaire)

Licence L3 en Physique des rayonnements

 (3ère année, Semestre 6)

Plan de la matière pour 2017-2018

Introduction générale à la matière.
Constantes Physiques universelles
Chapitre I : Rayonnement électromagnétique, Spectroscopie de masse, Rappels de spectroscopie atomique.
TD n°1 ;

Chapitre II : Spectre de rotation des molécules diatomiques et molécules polyatomiques.
TD n°2
Complément de cours : Présentation téléchargée sur internet
Chapitre III : Spectre de vibration des molécules diatomiques et molécules polyatomiques.
TD n°3
Chapitre IV : Spectre de rotation-vibration des molécules diatomiques et molécules polyatomiques et Spectroscopie  Raman.
- Document 1 : Exemples de spectres Raman ;
TD n°4
Chapitre V : Spectroscopie électronique des molécules.
TD n°5
Chapitre VI : Théorie des Groupes de Symétrie et Spectroscopie Moléculaires.
TD n°6
Chapitre VII : Applications des groupes de symétrie aux molécules polyatomiques.
TD n°7
Chapitre VIII : Spectroscopies de RMN et RPE.
TD n°8

 

 

 
 
Evaluation

Devoirs à domiciles

  • HW n° 01 ; HW n° 02  ; HW n° 03 ; HW n° 04
  • Documents pour HW : (Document1, Document2, Document3)

Interrogations écrites

Examens des promotions précédentes