Structure atomique de la matière

Table des matières

Préface à l'édition française . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Préface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Préface à la 8e édition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

I. La théorie cinétique des gaz

1. La théorie atomique en chimie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Hypothèses fondamentales de la théorie cinétique des gaz . . . .

3. Calcul de la pression d'un gaz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. La température d'un gaz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. La chaleur spécifique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Loi de distribution de l'énergie et de la vitesse . . . . . . . . . . . . .

7. Libre parcours des molécules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. La détermination du nombre d'Avogadro . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

II. Les particules élémentaires

1. Le passage de l'électricité dans les gaz raréfiés . . . . . . . . . . . .

2. Les rayons canaux et les rayons anodiques (rayons positifs) . . .

3. Les rayons X . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Rayonnement provenant de corps radioactifs . . . . . . . . . . . . . .

5. La détection des particules ionisantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. L'hypothèse de Prout ; les isotopes ; le proton . . . . . . . . . . . . . .

7. Le neutron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Les rayons cosmiques. Le positron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Les mésons et les forces nucléaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10. Les accélérateurs de particules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

III. L'atome et son noyau

1. La théorie de l'électron de Lorentz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Le théorème de l'inertie de l'énergie.
    La théorie unitaire du champ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. L'étude de la structure des atomes
    par des expériences de diffusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Défaut de masse et énergie de liaison nucléaire. Le neutrino

5. L'hydrogène lourd et l'eau lourde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. La désintégration artificielle du noyau
    et la radioactivité artificielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

IV. Ondes et corpuscules

1. La théorie ondulatoire de la lumière.
    L'interférence et la diffraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Les quanta de lumière . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. La théorie quantique de l'atome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. L'effet Compton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. La nature ondulatoire de la matière. La théorie de de Broglie

6. La démonstration expérimentale des ondes de matière . . . . . . .

7. La nouvelle théorie fait disparaître la contradiction entre
    les points de vue ondulatoire et corpusculaire . . . . . . . . . . . . . .

 

V. La structure de l'atome et les raies spectrales

1. L'atome de Bohr; orbites stationnaires correspondant
    aux mouvements à période simple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Conditions de quantification pour les mouvements périodiques
    (à une ou plusieurs périodes) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. La mécanique des matrices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. La mécanique ondulatoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Le moment cinétique (moment de la quantité de mouvement)
    en mécanique ondulatoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. La parité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. L'interprétation statistique de la mécanique ondulatoire . . . . . .

8. L'émission et l'absorption de rayonnement . . . . . . . . . . . . . . . .

 

VI. Le spin de l'électron et le principe de Pauli

1. Les doublets des alcalins et l'électron tournant . . . . . . . . . . . . .

2. L'effet Zeeman anomal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. L'atome d'hydrogène et les termes de rayons X . . . . . . . . . . . . .

4. L'atome d'hélium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Le principe d'exclusion de Pauli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Le système périodique des éléments les couches saturées . . . . .

7. Le magnétisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. La théorie ondulatoire de l'électron avec spin . . . . . . . . . . . . . .

9. La densité du nuage électronique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

VII. Les statistiques quantiques

1. Le rayonnement de la chaleur et la loi de Planck . . . . . . . . . . . .

2. La chaleur spécifique des solides et des gaz polyatomiques . . .

3. La quantification du rayonnement du corps noir . . . . . . . . . . . .

4. La statistique de Bose-Einstein appliquée à des photons . . . . . .

5. La théorie d'Einstein de la dégénérescence des gaz . . . . . . . . . .

6. La statistique de Fermi - Dirac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. La théorie électronique des métaux. La distribution d'énergie

8. L'effet thermoïonique et l'effet photoélectrique dans les métaux

9. Le magnétisme d'un gaz d'électrons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10. La conductibilité électrique et thermique. Thermoélectricité

 

VIII. La structure des molécules

1. Les propriétés moléculaires considérées comme conséquences
    de la distribution des charges du nuage électronique . . . . . . . . .

2. La détermination expérimentale des constantes moléculaires

3. Les spectres de bande et l'effet Raman . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. La liaison chimique. Classification des types de liaison . . . . . .

5. La théorie de la liaison ionique hétéropolaire . . . . . . . . . . . . . .

6. La théorie de la liaison covalente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. La théorie des forces de Van der Waals
    et les autres types de liaison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

IX. La théorie quantique des solides

1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Les modes de vibration d'un réseau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. La quantification des vibrations d'un réseau . . . . . . . . . . . . . . .

4. La diffusion inélastique des neutrons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. L'effet Mössbauer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Électrons dans un réseau périodique les bandes d'énergie . . . .

7. Conducteurs et isolants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Les métaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. La supraconductivité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10. Le ferromagnétisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11. Les isolants et les semi-conducteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

X. La physique du noyau

1. Les dimensions du noyau et la radioactivité a . . . . . . . . . . . . . .

2. Moment cinétique et moment magnétique du noyau . . . . . . . . . .

3. Le deutéron et la théorie des forces nucléaires . . . . . . . . . . . . .

4. La structure du noyau et la saturation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Le modèle du noyau en couches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Le modèle collectif du noyau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. La désintégration b et la capture K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Interactions électromagnétiques dans le noyau . . . . . . . . . . . . .

9. Le modèle de la goutte ; réactions nucléaires et fission . . . . . . .

10. Conclusion de l'ouvrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

Appendices

1. Calcul de quelques intégrales
    apparaissant dans la théorie cinétique des gaz . . . . . . . . . . . . . .

2. La conduction de la chaleur, la viscosité et la diffusion . . . . . .

3. L'équation d'état de Van der Waals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. L'écart quadratique moyen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. La théorie de la relativité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. La théorie de l'électron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Le théorème de l'inertie de l'énergie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Calcul du coefficient de diffusion du rayonnement
    électromagnétique par une particule libre . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. La formule de Rutherford pour la diffusion des rayons a . . . . .

10. L'effet Compton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11. Vitesse de phase et vitesse de groupe . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12. Démonstration élémentaire
      de la relation d'incertitude de Heisenberg . . . . . . . . . . . . . . . .

13. La théorie de Hamilton et les variables d'action . . . . . . . . . . .

14. La quantification des orbites elliptiques
      dans la théorie de Bohr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15. L'oscillateur harmonique dans la~ mécanique des matrices

16. L'oscillateur harmonique en mécanique ondulatoire . . . . . . . .

17. Les modes vibratoires d'une membrane circulaire . . . . . . . . . .

18. La solution de l'équation de Schrödinger
      pour le problème de Kepler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19. Le moment cinétique orbital . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

20. Calcul de la formule de diffusion de Rutherford
      par la mécanique ondulatoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

21. Les règles de sélection
      pour le rayonnement électrique dipolaire . . . . . . . . . . . . . . . .

22. L'effet Zeeman anomal dans les raies D du sodium . . . . . . . . .

23. Énumération des termes dans le cas de deux électrons p . . . . .

24. Le facteur de forme de l'atome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

25. Le formalisme de la mécanique quantique . . . . . . . . . . . . . . . .

26. Démonstration générale de la relation d'incertitude . . . . . . . . .

27. Calcul des probabilités de transition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28. La théorie quantique de l'émission du rayonnement . . . . . . . . .

29. L'énergie électrostatique des noyaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

30. La théorie de la désintégration a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

31. L'état fondamental du deutéron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

32. La théorie mésonique de Yukawa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

33. La loi de Stefan - Boltzmann et la loi du déplacement de Wien

34. L'absorption par un oscillateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

35. La température et l'entropie en statistique quantique . . . . . . . .

36. L'émission thermique d'électrons (effet Richardson) . . . . . . . .

37. L'influence de la température sur le paramagnétisme . . . . . . . .

38. La théorie de la liaison covalente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

39. Théorie des perturbations pour un hamiltonien
      indépendant du temps ; cas des états non dégénérés . . . . . . . .

40. La théorie des forces de Van der Waals . . . . . . . . . . . . . . . . .

41. Les modes de vibration d'une chaîne linéaire monoatomique

 

BIBLIOGRAPHIE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

7

9

10 

 

 

11

13

14

16

17

18

24

26

 

 

30

34

35

36

38

42

48

49

52

55

 

 

59

 
61

 
65

69

72

 
74

 

 

 
79

82

85

87

88

91

 
93

 

 

 
100

 
108

121

123

 
131

133

134

136

 

 

141

144

151

156

162

163

168

170

177

 

 

184

191

197

198

204

207

208

211

213

214

 

 

 
215

217

223

231

232

235

 
239

 

 

240

242

244

246

247

248

252

254

256

257

259

 

 

264

268

273

277

279

286

287

295

298

305

 

 

 
307

309

312

314

316

318

321

 
321

322

325

327

 
328

329

 
331

335

338

339

 
340

344

 
346

 
349

353

355

357

363

370

371

374

378

379

381

382

385

388

391

392

394

396

 
399

400

403

 

405