Spectroscopie et éléments de thermodynamique statistique

Durée

30h Th, 20h REPE

Nombre de crédits

Enseignant

Bernard Leyh

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue française

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Le cours consiste en deux parties:
(i) Spectroscopie: il s'agit de la continuation du cours introductif de bloc 2 de bachelier. Le cours s'appuie sur les notions de mécanique quantique vues en bloc 2 dans le cours de chimie théorique du Professeur F. Remacle. Les sujets suivants sont abordés:

• interaction entre le rayonnement électromagnétique et la matière
• principes et applications des lasers
• spectroscopie atomique
• spectroscopie rotationnelle
• spectroscopies vibrationnelles infrarouge et Raman
• spectroscopie moléculaire électronique
• principes des spectroscopies de résonance magnétique nucléaire bidimensionnelles

• Postulats fondamentaux et statistique de Maxwell-Boltzmann
• Statistiques quantiques: Fermi-Dirac et Bose-Einstein
• Applications de la statistique de Maxwell-Boltzmann
• Théorie cinétique de l'état de transition

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

Au terme du cours, les étudiants doivent être capables (i) d'expliquer les fondements théoriques des diverses approches présentées dans le cours, (ii) de choisir la méthode spectroscopique adéquate en fonction de l'information recherchée, (iii) d'interpréter différents types de spectres atomiques et moléculaires de complexité moyenne et (iv) d'utiliser les outils de la thermodynamique statistique pour calculer des fonctions d'état, des constantes d'équilibre et des constantes de vitesse.

Savoirs et compétences prérequis

Le cours se base sur les notions essentielles de mathématiques générales, de physique générale, de chimie générale et de chimie physique enseignées en première et deuxième années de chimie à l'ULg.

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Des séances de résolution d'exercices destinées à favoriser une compréhension plus approfondie et une meilleure intégration des notions théoriques sont organisées en parallèle avec le cours théorique.

Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance)

Cours théorique : leçons de 2 heures par semaine organisées au premier quadrimestre selon un horaire remis aux étudiants en début d'année. Répétitions : des séances d'exercices portant sur la matière vue au cours théorique seront organisées selon un horaire à transmettre aux étudiants. Celui-ci est également disponible sur le site web de la Faculté des Sciences: http://www.facsc.ulg.ac.be/cms/c_5000/fr/accueil
 

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Des copies des présentations powerpoint seront accessibles aux étudiants. Une liste d'ouvrages de référence sera remise aux étudiants en début d'année académique.

Modalités d'évaluation et critères

Une interrogation dispensatoire d'exercices sera organisée pendant le 1er quadrimestre. Les modalités de dispense seront communiquées aux étudiants au début du cours.
Un examen écrit d'exercices (pour les étudiants non dispensés) et un examen oral de théorie auront lieu en session de janvier. Une seconde session est organisée en août-septembre.
La moyenne générale tiendra compte des différentes évaluations réalisées.

Stage(s)

Remarques organisationnelles

Contacts

Bernard Leyh, Laboratoire de Dynamique Moléculaire, Bâtiment B6c, Bureau R77, Tél.:04/3663425, E-Mail: Bernard.Leyh@ulg.ac.be
Responsable des travaux dirigés: Valérie Schwanen vschwanen@ulg.ac.be(vschwanen@doct.ulg.ac.be)