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Exemples

Premiers états excités de He: configuration

La configuration donne lieu à 4 déterminants de Slater distincts:

À l'ordre zéro, ces 4 déterminants ont la même énergie. Ils ont tous et . Selon la règle du triangle, on a donc

et

On peut donc avoir deux termes spectraux: et . Le comporte 3 états:

Il est clair que est un état avec . Il appartient nécessairement au . De même pour qui est l'état avec du . Il reste et , qui sont tous des états propres de avec . Ni l'un, ni l'autre n'est cependant un état propre de , mais les combinaisons linéaires le sont. En fait, on montre que:

En résumé, la configuration comporte 4 états, que l'on peut regrouper en 2 termes spectraux, un (comportant 3 états, , et ) et un (comportant un seul état, ).

État fondamental de C: configuration

Dans cette configuration à 2 électrons, S=0,1 toujours comme dans l'exemple précédent. En plus, avec , on peut avoir L=0,1. Sans encore tenir compte du principe de Pauli, on prévoit donc les termes suivants:

Ce qui donnerait un total de 36 états. Or, en considérant tous les déterminants de Slater que l'on peut écrire à partir de la configuration , on ne trouve que 15 états. Il est clair que certains des termes énumérés ne sont pas permis, à cause du principe de Pauli. On peut trouver les termes associés à cette configuration en procédant par élimination comme suit:

  1. Considérons le terme avec le plus grand et le plus grand , soit le . Si ce terme existe, on doit pouvoir construire un déterminant de Slater avec M=+2 et . Le seul déterminant que l'on peut envisager de ce type est : Le est interdit par le principe de Pauli.
  2. S'il existe, le prochain terme, , doit donner lieu à un état avec M=+2 (donc nécessairement) et (. Le déterminant correspond bien à cette description. Le terme existe,
  3. Le prochain terme est le . S'il existe, on devrait pouvoir trouver un état avec . On peut en effet construire le déterminant qui correspond bien à cette description. Par conséquent, le terme existe.
  4. Pour établir si le terme existe, on doit trouver, non pas un seul état avec M=+1 et , car un tel état doit forcément exister, vu les termes et que l'on a établis auparavant. Comme chacun de ces deux termes contient un état avec , on doit pouvoir construire jusqu'à trois états de ce type pour établir l'existence du . Or, on n'en trouve que deux réalisations possibles:

    Le terme n'existe donc pas.

  5. De même pour ce qui est du : s'il existe, on doit pouvoir trouver deux états avec . Seul le déterminant

    est trouvé ( est interdit). Il doit nécessairement faire partie du déjà établi. Le terme n'existe donc pas.

  6. Finalement, le terme existe, car on trouve trois états avec (deux appartiennent aux deux termes déjà établis): , et .
En résumé, la configuration ne peut donner lieu qu'aux trois termes suivants:

Remarques:



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Sat Jan 13 22:02:54 EST 2001