[Résolu]Professeur Legrand Cours d'optique

[Eliiii]

Salut !
Concernant la partie d'optique de Legrand :
Une désexcitation de E1 à l'état triplet T1 se fait elle toujours par relaxation vibrationelle ?
Merci !

[Jonathan]

Bonjour, jipé et moi avons mis du temps à répondre car c'est pas une partie très facile à expliquer

Réponse simplifiée : De E1 à T1, on passe d'abord par un croisement inter-système, puis , A PARTIR DE T1, IL FAUT que l'atome fasse une relaxation vibrationnelle parce que passer de E1 à T1 rend l'atome instable.

Réponse détaillée :

Un atome peut avoir un excès d'énergie , soit sa configuration électronique va changer, soit il va commencer à bouger dans tous les sens et devenir instable

L'état électronique d'un atome peut être excité de 2 façons :
Soit il est excité de façon la plus habituelle (lorsque les spins de 2 électrons d'une case orbitale sont de sens opposés : Voir les cours de Chimie G.) : On appelle ça l'état excité SINGULET (S1 ici)
Soit il est excité de façon un peu bizzare (peu commun) : lorsque les spins de 2 électrons d'une case orbitale sont de même sens! On appelle ça l'état excité TRIPLET (T1 ici)

A savoir : Un état Triplet a toujours un niveau d'énergie INFERIEUR à son état Singulet correspondant E(T1) < E(S1

Quand l'atome se met à bouger dans tous les sens (de manière instable) on appelle ça un niveau d'énergie vibrationnelle.


Petit rappel : L'électron tourne toujours autour de lui même (en + de tourner autour de l'atome) comme une toupie en fait.

Le spin d'un électron c'est soit +1/2 soit -1/2. (+1/2 correspond à la toupie de gauche et -1/2 correspond à la toupie de droite)

Concernant la disposition des orbitales atomiques

L'état singulet c'est quand on a ça:
L'état triplet c'est quand on a ça :

Pour passer d'un état singulet à un état triplet, il faut donc changer le sens de rotation de cet électron de façon à ce que : -->

On appelle cette transition (S1-->T1) un croisement inter-système. C'est une transition NON RADIATIVE (qui n'émet pas de rayonnement).

IMPORTANT : Avant que l'atome soit passé de S1 à T1, il faut que l'état vibrationnel de S1 soit le plus bas! (Faut que l'atome bouge pas trop avant de se transformer, en gros).
Quand l'atome arrive à l'état T1, cet état vibrationnel sera au plus haut (car c'est pas cool pour l'atome d'avoir 2 spins de même sens dans une orbitale, donc il a un excédent d'énergie vibrationnelle).
L'atome va se mettre à bouger dans tous les sens , puis à force de bouger trop, il va se calmer (=relaxation vibrationnelle) et son état vibrationnel (de l'état T1) va devenir faible.
A la fin, (si tu as remarqué ^^), l'atome devient phosphorescent quand il se désexcite de T1 vers l'état fondamental E(0)


DONC ICI , une relaxation vibrationnelle permet d'atteindre le premier niveau vibrationnel de l'état T1 !

Donc le passage de l'état S1 à l'état T1 nécessite avant tout un croisement inter-système puis IL FAUT une relaxation vibrationnelle pour que l'atome regagne sa stabilité dans l'état T1!

Voila le résumé de tout ca :



V(n) c'est les niveaux d'énergie vibrationnelle de l'atome. Plus c'est haut, plus l'atome bougera ^^

La c'est un exemple : L'atome est à l'état fondamental, il monte vers S3, il passe à S1 par une conversion interne (voir les cours de Biophysique) , il est alors au premier état vibrationnel de S1 (il bouge presque pas).
Puis il se fait un croisement inter système (S1-->Haut niveau vibrationnel de T1)
Puis il bouge trop, et au final à force de bouger trop il arrive au premier état vibrationnel de T1
A la fin , il se désexcite de T1 pour émettre une phosphorescence (Voir les détails sur la phosphorescence dans les cours de Physique Quantique)

J'espère avoir réussi à t'aider sur ce point

Bonne journée !

Jipé et John

Edit : c'est pas une partie très facile à comprendre à part si on a fait un bon bout de la biophysique de l'année + l'atomistique en chimie G!

[Jipé]

J'indique la mention [résolu] en titre de post en absence de réponse...

[Eliiii]

desole de ne pas avoir pu repondre plus tot...
en tout cas MERCIIIII !!!!
je comprends beaucoup mieux grace a votre reponse
Paarfaite !!!