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Séance de cours

Les percées de la théorie atomique

Dans cours

CH-160(en): Advanced general chemistry (english)

This course aims to teach essential notions of the structure of matter, chemical equilibria and reactivity. Classes and exercises provide the means to analyze and solve, by reasoning and calculation, novel problems of geeneral chemistry. ...

Description

Cette séance de cours couvre le développement historique de la théorie atomique, à partir des premiers chimistes à la théorie quantique moderne. Il traite des limites du modèle Bohr, de la dualité des particules d'onde de la lumière et de la matière, et des percées clés réalisées par Einstein, Bohr et de Broglie. La séance de cours se penche sur les spectres d'émission atomique, le rayonnement du corps noir, l'effet photoélectrique et l'équation de Schrödinger, expliquant la quantification des niveaux d'énergie dans les atomes et le concept d'orbitales.

Enseignant·e·s (2)

Samuel Terrettaz

Thomas Rizzo

EDUCATION Ph.D., Chemistry, University of Wisconsin, Madison, 1983 B.S., Chemistry, cum laude, Rensselaer Polytechnic Institute, 1978 ACADEMIC AND ADMINISTRATIVE POSITIONS Dean, Faculty of Basic Sciences, EPFL, 2004-present Head, Department of Chemistry, EPFL, 1997-2004 Professor of Chemistry, EPFL, 1994-present Professor of Chemistry, University of Rochester, 1993-1994 Assistant Professor of Chemistry, University of Rochester, 1986-1992 Research Associate, The James Franck Institute, University of Chicago, 1984-1986

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Physique atomique: Physique atomique

Concepts associés (32)

Orbitale atomique

redresse=1.5|vignette|Représentation des nuages de probabilité de présence de l'électron (en haut) et des isosurfaces à 90 % (en bas) pour les orbitales 1s, 2s et 2p. Dans le cas des orbitales 2p ( ), les trois isosurfaces 2p, 2p et 2p représentées correspondent à , et . Les couleurs indiquent la phase de la fonction d'onde : positive en rouge, négative en bleu. En mécanique quantique, une orbitale atomique est une fonction mathématique qui décrit le comportement ondulatoire d'un électron ou d'une paire d'électrons dans un atome.

Matter wave

Matter waves are a central part of the theory of quantum mechanics, being half of wave–particle duality. All matter exhibits wave-like behavior. For example, a beam of electrons can be diffracted just like a beam of light or a water wave. The concept that matter behaves like a wave was proposed by French physicist Louis de Broglie (dəˈbrɔɪ) in 1924, and so matter waves are also known as de Broglie waves.

Équation de Schrödinger

L'équation de Schrödinger, conçue par le physicien autrichien Erwin Schrödinger en 1925, est une équation fondamentale en mécanique quantique. Elle décrit l'évolution dans le temps d'une particule massive non relativiste, et remplit ainsi le même rôle que la relation fondamentale de la dynamique en mécanique classique. Au début du , il était devenu clair que la lumière présentait une dualité onde-corpuscule, c'est-à-dire qu'elle pouvait se manifester, selon les circonstances, soit comme une particule, le photon, soit comme une onde électromagnétique.

Modèle de Bohr

Le modèle de Bohr est une théorie obsolète dans le domaine de la physique/chimie, cherchant à comprendre la constitution d'un atome, et plus particulièrement celui de l'hydrogène et des ions hydrogénoïdes (ions ne possédant qu'un seul électron). Élaborée par Niels Bohr en 1913, cette théorie établie sur le modèle planétaire de Rutherford rencontra un succès immédiat car elle expliquait de manière simple les raies spectrales des éléments hydrogénés tout en effectuant un rapprochement entre les premiers modèles de l'atome et la théorie des quanta.

Nombre quantique

Les nombres quantiques sont des ensembles de nombres définissant l'état quantique d'un système. Chacun de ces nombres définit la valeur d'une quantité conservée dans la dynamique d'un système quantique. Ce sont des nombres entiers ou demi-entiers, de sorte que les grandeurs observables correspondantes sont quantifiées et ne peuvent prendre que des valeurs discrètes : c'est une différence fondamentale entre la mécanique quantique et la mécanique classique, dans laquelle toutes ces grandeurs peuvent prendre des valeurs continues.

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Séances de cours associées (30)

Structure atomique : Mécanique quantique

Couvre la théorie atomique, l'équation de Schrödinger, les nombres quantiques, les configurations d'électrons et les propriétés périodiques des éléments.

Structure moléculaire: Délocalisation électronique intramoléculaire

Discute de la structure moléculaire et de la délocalisation intramoléculaire des électrons, en se concentrant sur la mécanique quantique et la transition des orbitales atomiques aux orbitales moléculaires.

Structure atomique : nombres quantiques et orbitales

Explore la structure atomique, les nombres quantiques, les orbitales et le principe d'incertitude dans la définition des états et des formes électroniques.

Structure atomique : niveaux d'énergie et nombres quantiques

Explique les niveaux d'énergie des électrons, les nombres quantiques et la distribution des électrons dans les orbitales.

Mécanique quantique : Orbitales atomiques à moléculaires

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