Qed dans les ions a un et deux electrons : etats tres excites ou quasi-degeneres

par ERIC-OLIVIER LE BIGOT

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de PAUL INDELICATO.

Soutenue en 2001

à Paris 6 .

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  • Résumé

    Nous presentons des evaluations theoriques et numeriques de contributions de l'electrodynamique quantique (qed) aux niveaux d'energie des ions a un et deux electrons. Nous donnons tout d'abord un apercu des mesures de niveaux d'energie dans les systemes simples formes d'un noyau et de quelques electrons (en nous concentrant sur l'hydrogene, les ions hydrogenoides, l'helium et les ions heliumoides, y compris tres charges). De tels niveaux permettent entre autres des mesures tres precises de constantes fondamentales (comme par exemple la constante de structure fine ou le rydberg). Nous faisons le point sur une methode d'evaluation formelle des niveaux d'energie predits par qed : la methode de la fonction de green a deux temps, et nous en donnons une presentation tres detaillee. Cette methode permet d'obtenir de qed les energies de niveaux atomiques, y compris lorsque ceux-ci sont degeneres ou quasi-degeneres (dans l'approximation d'electrons ne subissant que l'attraction du noyau) - ce qu'il n'est possible de faire qu'avec une seule autre methode, tres recente. Nous montrons qu'il est possible de resoudre les difficultes de principe que pose la methode de la fonction de green a deux temps, grace a une etude (restreinte au probleme considere) du lien entre les proprietes analytiques d'une fonction meromorphe et de son developpement perturbatif. Afin de pouvoir utiliser de facon pratique la methode de la fonction de green a deux temps pour l'obtention des niveaux d'energie predits par qed, nous introduisons de plus la methode graphique de la particule fantome, qui permet de calculer systematiquement un hamiltonien effectif pour les niveaux consideres. Enfin, nous presentons un calcul detaille d'une contribution (la self energie ecrantee) au hamiltonien effectif, qui montre que la methode de la particule fantome peut etre appliquee de facon generale a l'evaluation des deplacements en energie dus a n'importe quel diagramme de feynman. Enfin, nous etendons par des formules analytiques la methode actuellement la plus precise de calcul du deplacement le plus important de qed (la self energie), dans l'hydrogene et les ions hydrogenoides. Cette methode numerique permet d'obtenir le deplacement de self energie de niveaux de moment cinetique quelconque (elle etait auparavant restreinte a j 3/2). Nous montrons qu'il est ainsi possible de calculer numeriquement le deplacement de self energie de nombreux niveaux excites, avec une tres bonne precision.

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Informations

  • Détails : 344 p.
  • Annexes : 354 ref.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Consultable sur place dans l'établissement demandeur
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 2001
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