Microscopie de photodetachement de o et f : mesure des affinites electroniques et des dephasages par imagerie de fonction d'onde

• Auteur / Autrice : CHRISTOPHE VALLI
• Direction : Christophe Blondel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Ce travail constitue l'etude quantitative des figures d'interference produites par l'electron issu du photodetachement d'un ion negatif en champ electrique uniforme. L'electron detache peut emprunter deux chemins differents pour atteindre un point donne de l'espace. Ceci entraine l'existence d'une figure d'interference dans un plan perpendiculaire au champ electrique. Une etude quantique plus precise permet de montrer que cette figure d'interference est la representation du carre du module de la fonction d'onde radiale de l'electron ejecte. L'experience correspondante est dite de microscopie de photodetachement. La phase maximale atteinte dans l'interferogramme est liee a l'energie cinetique initiale de l'electron. Une mesure de cette phase nous permet donc d'avoir une mesure precise de cette energie cinetique. Pour creer ces figures d'interference, nous faisons se croiser un jet monocinetique d'ions negatifs et un faisceau laser au sein d'un champ electrique uniforme. Nous utilisons les ions o et f car leur affinite electronique est bien connue et la mesurer constitue ainsi un bon test de validite de la methode. Pour determiner l'energie cinetique initiale, nous ajustons les images electroniques obtenues avec la formule theorique quantique en tenant compte des imperfections experimentales. Cette technique permet effectivement de mesurer les affinites electroniques de l'oxygene et du fluor avec une precision equivalente a celle obtenues selon d'autres methodes. De plus, la microscopie de photodetachement est suffisamment sensible pour permettre la mesure de l'affinite electronique de l'isotope 18 de l'oxygene a partir d'un echantillon naturel. Ceci a permis la premiere mesure experimentale du deplacement isotopique de l'affinite electronique entre l'oxygene 16 et 18.