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Enseignants

Gaigneaux Eric (coordinateur(trice)); Gonze Xavier;

Langue
d'enseignement

贵谤补苍莽补颈蝉
> English-friendly

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Le(s) pr茅requis de cette Unit茅 d鈥檈nseignement (UE) sont pr茅cis茅s 脿 la fin de cette fiche, en regard des programmes/formations qui proposent cette UE.

Th猫mes abord茅s

Th猫mes abord茅s聽:
路聽聽聽聽聽 M茅canique quantique des atomes et des mol茅cules : introduction au formalisme de la m茅canique quantique, structure des atomes et des mol茅cules, nature de la liaison chimique.
路聽聽聽聽聽 Spectroscopie : principe des diff茅rents grands types de spectroscopie dans le cadre de la chimie.

Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unit茅 d鈥檈nseignement, l鈥櫭﹖udiant est capable de :
1	AA聽: Au terme du cours LBIR1340, l'茅tudiant sera capable de : 路聽聽聽聽聽 d'茅noncer et d'expliquer les concepts de base de la m茅canique quantique, et d'appliquer ces concepts aux atomes et aux mol茅cules diatomiques; 路聽聽聽聽聽 d'茅noncer et d'expliquer les caract茅ristiques fondamentales des valeurs et fonctions propres de l'茅quation de Schr枚dinger pour une s茅rie de potentiels simples et d'utiliser la s茅paration des variables pour analyser le cas 脿 plusieurs variables; 路聽聽聽聽聽 d'expliquer la constitution du tableau p茅riodique des 茅l茅ments et la formation des orbitales mol茅culaires et de la liaison chimique de mol茅cules diatomiques, 脿 partir d'orbitales atomiques ; 路聽聽聽聽聽 de r茅soudre des probl猫mes simples li茅s aux calculs de valeurs moyennes d'op茅rateurs, de densit茅 de probabilit茅, de spectres d'absorption et d'茅mission, d'茅nergie de formation et d'茅tats excit茅s (茅lectroniques, vibrationnels ou rotationnels) de syst猫mes atomiques et mol茅culaires ; 路聽聽聽聽聽 de distinguer les spectroscopies d'absorption et d'茅mission ; 路聽聽聽聽聽 d'associer le spectre d'un compos茅 donn茅 脿 la technique spectroscopique l'ayant g茅n茅r茅 et en retirer les informations utiles ; 路聽聽聽聽聽 de pr茅dire l'allure g茅n茅rale (nombre de pics, distance entre les pics, gamme d'茅nergie) du spectre attendu pour un 茅chantillon analys茅 en spectroscopies rotationnelle, vibrationnelles, des photo茅lectrons X (XPS), et de r茅sonance magn茅tique (essentiellement paramagn茅tique 茅lectronique, RPE), et lorsqu'il y a lieu l'impact (d茅placement de pic) d'un changement isotopique subi par l'茅chantillon ; 路聽聽聽聽聽 de corr茅ler la diff茅rence de position d'un pic entre deux 茅chantillons proches et leurs propri茅t茅s respectives, telles que la longueur d'une liaison (spectroscopie de rotation), la force d'une liaison (IR, Raman), la nature de la liaison (UV-Vis), l'茅tage d'oxydation des 茅l茅ments (XPS), etc. Les acquis d'apprentissage de l'activit茅 contribuent au r茅f茅rentiel de comp茅tences du programme pour les points suivants : B1.3, B1.5, B3.5 et B3.6.

Contenu

Introduction 脿 la m茅canique quantique (14 h + 12 h): Bases exp茅rimentales et th茅oriques. R茅solution de l鈥櫭﹒uation de Schr枚dinger pour des cas simples, 脿 une particule (puit de potentiel, oscillateur harmonique, rotateur rigide, atomes hydrog茅no茂des). Traitement approximatif: atomes poly茅lectroniques, ion mol茅culaire H2+, mol茅cules diatomiques. Dynamique mol茅culaire et notion de liaison chimique.
Fondements de spectroscopie (10 h + 8h) : distinctions entre spectrocopie et spectrom茅trie, spectroscopies
d'absorption et d'茅mission, fondements des spectroscopies de rotation, vibration, libration, Raman de rotation et de vibration, UVVis,
XPS, techniques de r茅sonance (essentiellement RPE).

M茅thodes d'enseignement

Cours magistraux et s茅ances d'exercices dirig茅es.

Modes d'茅valuation
des acquis des 茅tudiants

Lors de l'examen 茅crit, lequel est 脿 livre ferm茅, plusieurs questions de connaissance et probl猫mes sont pr茅sent茅s aux 茅tudiants. Les 茅tudiants d茅montrent
leurs connaissances en 茅non莽ant et expliquant le contenu correspondant du socle de savoirs, et leur capacit茅 脿 r茅soudre ces
probl猫mes en les r茅solvant et en expliquant leur d茅marche. Pour la spectroscopie, plus sp茅cifiquement, des exercices chiffr茅s
visant l'exploitation des caract茅ristiques d'un spectre pour d茅duire les caract茅ristiques de l'茅chantillon l'ayant g茅n茅r茅 (et vice versa :
pr茅diction de l'allure d'un spectre 脿 partir des caract茅ristiques d'un 茅chantillon) sont en outre pr茅sent茅s. La reconnaissance d'une technique spectroscopique utilis茅e pour g茅n茅rer le spectre d'un 茅chantillon est aussi un pilier de l'茅valuation. Typiquement la cote globale est constitu茅e sur 30 points dont 20 portant sur la m茅canique quantique et 10 sur la spectroscopie, avant d'锚tre ramen茅e sur 20 points.

Ressources
en ligne

Les supports de cours (slides) sont disponibles sur le moodle du cours.

Bibliographie

• Notes de cours (syllabus) disponibles sur le moodle.

Le cours ne fait appel 脿 aucun support particulier qui serait payant et jug茅 obligatoire. Les ouvrages payants qui seraient 茅ventuellement recommand茅s le sont 脿 titre facultatif.

Support de cours

• Slides disponibles sur le moodle.

Facult茅 ou entit茅
en charge

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