LPHYS1344 - Physique subatomique, atomique et moléculaire

Cette unité d'enseignement consiste en une introduction à la physique subatomique, atomique et moléculaire. Elle traite des fondements expérimentaux de ces trois disciplines et introduit les principaux modèles qui y sont associés. On insiste sur la relation entre l'expérience (et les méthodes expérimentales associées) et la compréhension théorique des phénomènes observés. Différents concepts sont abordés, tels que le temps de vie et la section efficace d'interaction, pour rendre compte des phénomènes qui prennent place au sein de ces systèmes liés (noyau, atome ou molécule). La description de ces interactions au moyen de potentiels (parfois effectifs) d'interaction ou de potentiels moyens est introduite comme dénominateur commun à l'ensemble des trois sections de cette unité d'enseignement.

  En particulier :

  ·      En physique subatomique,les découvertes à l'origine d'une description cohérente des processus d'interactions nucléaires forte et faible sont présentées (découverte de l'électron, du noyau et du neutron, des rayons cosmiques, des muons, des pions). On y décrit ensuite les conceptsd'énergie de liaisonet on donne une brève introduction au modèle de la goutte liquide, au modèle en coucheset au potentiel de Yukawa. On introduit ensuite très succinctement les particules élémentaires qui constituent ces systèmes (sans pour autant entamer une description mathématique des interactions fondamentales entre ces particules élémentaires).

·      En physique atomique, après un bref rappel de la description quantique de l'atome d'hydrogène, on introduit plus précisément le modèle d'Hartree-Fock, l'interaction de configuration et le couplage fin et hyperfin. On introduit les coefficients d'Einstein et les transitions radiatives multipolaires. Cette description est étendue aux séries iso-électroniques et aux ions négatifs.

·      En physique moléculaire, on introduit l'approximation de Born-Oppenheimeret on donne une introduction à la description aux différents degrés de liberté de rotation, et de vibration,et à leurs différents couplages.