Séance de cours

Rotations et vibrations moléculaires : aperçus de la physique quantique

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Dans cours

PHYS-207(a): Physique générale : quantique

Ce cours est une introduction à la mécanique quantique. En partant de son développement historique, le cours traite les notions de complémentarité quantique et le principe d'incertitude, le processus de mesure, l'équation de Schrödinger, ainsi que des élém ...

Description

Cette séance de cours explore les échelles d'énergie caractérisant différents types de liaisons moléculaires, les degrés de liberté de rotation et de vibration dans les molécules et la quantification du moment cinétique en physique quantique. Il explore l'absorption et l'émission de photons dans les spectres moléculaires, les effets des vibrations sur les rotations et l'impact des isotopes sur les raies spectrales. En outre, il aborde les défis de la résolution du problème du corps n en physique quantique et l'utilisation d'approches approximatives dans la prédiction des propriétés des solides et des molécules.

Enseignant·e

Vincenzo Savona

De nationalité italienne, Vincenzo Savona est né en 1969. Il effectue ses études de physique à lEcole normale supérieure de Pise et à lUniversité de Pise. Puis il entreprend une thèse de doctorat à lInstitut de physique théorique de lEPFL. Il effectue des recherches post-doctorales à lEPFL, puis à lInstitut de physique de lUniversité Humboldt de Berlin. En 2002, il revient à lEPFL pour y constituer son groupe de recherche, bénéficiant dun subside «professeur boursier» du Fonds national suisse de la recherche scientifique. En 2006, il est nommé professeur assistant tenure-track à lEPFL et intègre le NCCR de photonique quantique. En 2010 il est nommé professeur associé. Actuellement, il dirige le Laboratoire de physique théorique des nanosystèmes.

Source officielle

Concepts associés (32)

Géométrie moléculaire

La géométrie moléculaire ou structure moléculaire désigne l'arrangement 3D des atomes dans une molécule. . La géométrie moléculaire peut être établie à l'aide de différents outils, dont la spectroscopie et la diffraction. Les spectroscopies infrarouge, rotationnelle et Raman peuvent donner des informations relativement à la géométrie d'une molécule grâce aux absorbances vibrationnelles et rotationnelles. Les diffractométries de rayons X, de neutrons et des électrons peuvent donner des informations à propos des solides cristallins.

Physique moléculaire

droite|vignette|264x264px| Structure moléculaire du diamant en rotation La physique moléculaire est l'étude des propriétés physiques des molécules, des liaisons chimiques entre atomes ainsi que de la dynamique moléculaire. Les techniques expérimentales les plus importantes en physique moléculaire sont les divers types de spectroscopie ; la diffusion y est également utilisée. Ce domaine de physique moléculaire est étroitement lié à celui de la physique atomique et recoupe largement ceux de la chimie théorique, la chimie physique et la physique chimique .

Orbitale moléculaire

vignette|Orbitales moléculaires du 1,3-butadiène, montrant les deux orbitales occupées à l'état fondamental : π est liante entre tous les atomes, tandis que π n'est liante qu'entre les atomes C et C ainsi qu'entre les atomes C et C, et est antiliante entre C et C. En chimie quantique, une orbitale moléculaire est une fonction mathématique décrivant le comportement ondulatoire d'un électron dans une molécule.

Symétrie moléculaire

En chimie, la symétrie moléculaire décrit la symétrie présente dans les molécules ainsi que la classification de ces molécules en fonctions de leur symétrie. La symétrie moléculaire est un concept fondamental en chimie car elle permet de prévoir ou d'expliquer un grand nombre des propriétés chimiques des molécules telles que les transitions spectroscopiques permises ou encore la présence ou l'absence d'un moment dipolaire.

Modélisation moléculaire

thumb|Animation d'un modèle compact d'ADN en forme B|327x327px|alt=Modèle de l'ADN en forme B La modélisation moléculaire est un ensemble de techniques pour modéliser ou simuler le comportement de molécules. Elle est utilisée pour reconstruire la structure tridimensionnelle de molécules, en particulier en biologie structurale, à partir de données expérimentales comme la cristallographie aux rayons X. Elle permet aussi de simuler le comportement dynamique des molécules et leur mouvements internes.

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Séances de cours associées (64)

Spectroscopie moléculaire: Modes vibratoires

Explore les spectres moléculaires, les modes vibrationnels, les solutions d'équations de Schrödinger et la distribution isotopique en spectrométrie de masse.

Orbitales atomiques et liaisons

Explore les principes de l'orbitale atomique et les concepts de liaison en chimie.

Mécanique quantique: Niveaux d'énergie

Explore les niveaux d'énergie des particules, des atomes de type hydrogène, des nombres quantiques, des liaisons moléculaires et des états vibratoires.

Liens moléculaires: Physique quantique et interactions chimiques

Explore la physique quantique dans les atomes et la liaison moléculaire, couvrant les interactions covalentes, ioniques et van der Waals, ainsi que la liaison hydrogène.

Niveaux d'énergie moléculaire

Déplacez-vous dans les niveaux d'énergie moléculaire, les transitions électroniques et les applications en photomédecine.

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Orbitale moléculaire

Symétrie moléculaire

Modélisation moléculaire

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