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Course 2022-2023

Introduction aux phénomènes relativistes en chimie [SCHIM217]

  • 4 credits
  • 12h
  • 2nd quarter
Language of instruction: French / Français

Learning outcomes

Reconnaître et comprendre les phénomènes chimiques ayant une origine relativiste.

Objectives

Décrire et expliciter les phénomènes chimiques ayant une origine relativiste. Faire le lien avec la spectroscopie RPE et avec de nombreux phénomènes ayant un impact sur les propriétés et les signatures des molécules et des solides. 

Content

I.A. Introduction à la théorie de la relativité restreinte

I.A.1. Principes de la relativité classique

I.A.2. Expérience de Michelson-Morley

I.A.3. La contraction de l'espace

I.A.4. La dilatation du temps

I.A.5. Le principe de simultanéité

I.A.6. La transformation de Lorentz 

I.B. Dynamique relativiste

I.B.1. Equivalence entre masse et énergie

I.B.2. Transformation des vitesses

I.B.3. Masse relativiste

I.B.4. Energie relativiste

 

II.A. Equation de Dirac

II.A.1. recherche d'une équation relativiste

II.A.2. L'équation de Dirac

II.A.3. fonctions de base cinétiquement balancées

II.A.4. L'atome d'hydrogène et les hydrogénoïdes en base de Slater

II.B. Conséquences

II.B.1. Le spin

II.B.2. La RPE

II.B.3. Le couplage spin-orbite

 

Table of contents

I.A. Introduction à la théorie de la relativité restreinte

I.A.1. Principes de la relativité classique

I.A.2. Expérience de Michelson-Morley

I.A.3. La contraction de l'espace

I.A.4. La dilatation du temps

I.A.5. Le principe de simultanéité

I.A.6. La transformation de Lorentz 

I.B. Dynamique relativiste

I.B.1. Equivalence entre masse et énergie

I.B.2. Transformation des vitesses

I.B.3. Masse relativiste

I.B.4. Energie relativiste

 

II.A. Equation de Dirac

II.A.1. recherche d'une équation relativiste

II.A.2. L'équation de Dirac

II.A.3. fonctions de base cinétiquement balancées

II.A.4. L'atome d'hydrogène et les hydrogénoïdes en base de Slater

II.B. Conséquences

II.B.1. Le spin

II.B.2. La RPE

II.B.3. Le couplage spin-orbite

 

Exercises description

/

Disciplines

Physico-chimie générale
Chimie quantique

Prerequisites

Chimie physique moléculaire [SCHIB303] et Advanced Theoretical Chemistry [SCHIM102]

Teaching methods

Les principaux concepts liés aux phénomènes relativistes en chimie sont présentés au tableau ou par diaporama et sont illustrés par des applications pratiques en relation avec les données expérimentales.

Evaluations

L'évaluation consiste en la rédaction du résumé d'un article (en mettant en évidence les liens avec le cours) et sa présentation au professeur en 15-30 minutes.

Recommended readings

K.G. Dyall and K. Faegri, Jr, Introduction to Relativistic Quantum Chemistry, (Oxford University Press, Oxford), (2007). E. Biémont, Spectroscopie atomique - instrumentation et structures atomiques, (De Boeck, Bruxelles, 2006). F. Gerson and W. Huber, Electron Spin Resonance Spectroscopy of Organic Radicals, (Wiley-VCH, Weinheim, 2003) H. Friedrich, Theoretical atomic physics, (Springer, Berlin, 1998). L. Pisani et al., J. Chem. Educ. 70, 894 (1993)

Language of instruction

French / Français

Location for course

NAMUR

Organizer

Faculté des sciences
Rue de Bruxelles, 61
5000 NAMUR

Degree of Reference

Master's Degree