| Titre : |
Contribution à l'étude physico-chimique des molécules strobiliques : un réexamen de quelques idées reçues dans le domaine de l'effet faraday |
| Titre original : |
Contribution to the physicochemical study of strobilic molecules: a re-examination of some preconceived ideas in the field of the Faraday effect |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
Reza Moezi, Auteur ; Jean-François Kéruzoré, Directeur de thèse |
| Année de publication : |
1971 |
| Langues : |
Français (fre) |
| Résumé : |
"Il est bien connu que la rotation magnétique d'une distribution électronique donnée est en relation directe avec la polarisabilité magnétique des électrons en question Or, la tendance actuelle incite à analyser les résultats d'effet Faraday en termes de densité électronique plutôt qu'en faisant appel aux propriétés physico-chimiques des électrons dans la molécule étudiée. C'est pour cette raison qu'un facteur aussi important de la polarisabilité magnétique que la barrière à la rotation le long d'une liaison donnée n'a, à ce jour, jamais été pris en compte dans le domaine de l'effet Faraday. Ce point mérite pourtant d'être examiné de très près si l'on veut progresser dans la compréhension du comportement magnétooptique des composés organo-minéraux - et plus particulièrement des complexes acide-base de Lewis - dans lesquels les barrières de rotation atteignent souvent des valeurs exceptionnellement élevées. La loi de VERDET a été établie pour décrire le comportement magnétooptique de solutions idéales d'un soluté A dans un solvant B : il a été prouvé en effet que la rotation magnétique observée pour un mélange donné est égale à la somme des rotations des composants à condition que le mélange se fasse sans changement de volume appréciable et qu'il n'existe pas d'interactions chimiques soluté-solvant. Cette loi a été utilisée à de multiples reprises pour la mise en évidence de complexes parfaits ou imparfaits mais a toujours été limitée à des cas où les interactions étaient de type chimique, celles de type physique ayant été ignorées, vraisemblablement parce que ces dernières sont en général du 2ème ordre par rapport aux premières. On a coutume enfin de dire que la rotation à du plan de polarisation de la lumière est, selon la première loi de VERDET (7) relative aux corps purs, proportionnelle au champ magnétique appliqué. Cette affirmation masque en réalité que la loi de VERDET, sous sa forme classique, n'est que le premier terme d'un développement limité de la grandeur a en fonction de la variable H, et ce point, généralement ignoré des chimistes, a été longuement discuté par les physiciens auxquels se posait le problème de l'électrodynamique quantique non linéaire. Le résultat essentiel de cette remarque est qu'il existe un seuil de champ magnétique au-delà duquel ? n'est plus en toute rigueur proportionnelle à H et ce seuil ne pouvant être atteint par la mécanique quantique qu'en très grossière approximation, une expérimentation dans ce domaine méritait d'être conduite. L'énoncé de ces quelques idées reçues - choisies parmi tant d'autres - montre à l'évidence la nécessité d'un réexamen de celles-ci si l'on veut pouvoir accorder dans l'avenir un crédit certain aux recherches en nombre sans cesse croissant qui se développent actuellement dans le domaine de l'effet Faraday en région de transparence. C'est dans cet esprit que Mr LABARRE m'a proposé dès 1968 de collaborer avec F. CRASNIER à ce réexamen en portant tout particulièrement mon attention sur les deux dernières idées que j'ai évoquées ci-dessus. J'exposerai donc mes recherches dans l'ordre suivant :
Chapitre I : L'effet Faraday :la grandeur et sa mesure.
Chapitre II : Un réexamen de la deuxième loi de VERDET : contribution à l'étude critique des interactions soluté-solvant.
Chapitre III : Un réexamen de la première loi de VERDET : ? = ??l HCos?dl
Chapitre IV : Conclusions."
"It is well known that the magnetic rotation of a given electron distribution is directly related to the magnetic polarizability of the electrons in question. However, the current trend is to analyze the results of the Faraday effect in terms of electron density rather than by appealing to the physicochemical properties of the electrons in the molecule studied. It is for this reason that such an important factor in magnetic polarizability as the barrier to rotation along a given bond has, to date, never been taken into account in the field of the Faraday effect. This point, however, deserves to be examined very closely if we want to progress in the understanding of the magnetooptical behavior of organo-mineral compounds - and more particularly of Lewis acid-base complexes - in which the rotation barriers often reach exceptionally high values. VERDET's law was established to describe the magnetooptical behavior of ideal solutions of a solute A in a solvent B: it has been proven in fact that the magnetic rotation observed for a given mixture is equal to the sum of the rotations of the components provided that the mixing takes place without appreciable change in volume and that there are no solute-solvent chemical interactions. This law has been used on numerous occasions to demonstrate perfect or imperfect complexes but has always been limited to cases where the interactions were of a chemical type, those of a physical type having been ignored, probably because the latter are generally of the 2nd order compared to the former. Finally, it is customary to say that the rotation a of the plane of polarization of light is, according to VERDET's first law (7) relating to pure bodies, proportional to the applied magnetic field. This statement actually masks the fact that VERDET's law, in its classical form, is only the first term of a limited development of the quantity a as a function of the variable H, and this point, generally ignored by chemists, has been discussed at length by physicists faced with the problem of nonlinear quantum electrodynamics. The essential result of this remark is that there exists a magnetic field threshold beyond which ? is no longer strictly proportional to H, and since this threshold can only be reached by quantum mechanics in very rough approximations, an experiment in this area deserved to be conducted. The statement of these few preconceived ideas—chosen from among many others—clearly demonstrates the need to reexamine them if we are to be able to give any real credence in the future to the ever-increasing number of studies currently being carried out in the field of the Faraday effect in the transparency region. It was in this spirit that Mr. LABARRE suggested that, in 1968, I collaborate with F. CRASNIER on this reexamination, paying particular attention to the last two ideas I mentioned above. I will therefore present my research in the following order:
Chapter I: The Faraday Effect: Magnitude and Its Measurement.
Chapter II: A Reexamination of VERDET's Second Law: Contribution to The critical study of solute-solvent interactions.
Chapter III: A reexamination of Verdet's first law: ? = ??l HCos?dl
Chapter IV: Conclusions."
|
| Document : |
Thèse de Doctorat |
| Etablissement_delivrance : |
Université de Toulouse 3 |
| Date_soutenance : |
24/06/1971 |
| Domaine : |
Chimie Structurale - Option Composés Minéraux |
| Localisation : |
LCC |
Contribution à l'étude physico-chimique des molécules strobiliques : un réexamen de quelques idées reçues dans le domaine de l'effet faraday = Contribution to the physicochemical study of strobilic molecules: a re-examination of some preconceived ideas in the field of the Faraday effect [texte imprimé] / Reza Moezi, Auteur ; Jean-François Kéruzoré, Directeur de thèse . - 1971. Langues : Français ( fre)
| Résumé : |
"Il est bien connu que la rotation magnétique d'une distribution électronique donnée est en relation directe avec la polarisabilité magnétique des électrons en question Or, la tendance actuelle incite à analyser les résultats d'effet Faraday en termes de densité électronique plutôt qu'en faisant appel aux propriétés physico-chimiques des électrons dans la molécule étudiée. C'est pour cette raison qu'un facteur aussi important de la polarisabilité magnétique que la barrière à la rotation le long d'une liaison donnée n'a, à ce jour, jamais été pris en compte dans le domaine de l'effet Faraday. Ce point mérite pourtant d'être examiné de très près si l'on veut progresser dans la compréhension du comportement magnétooptique des composés organo-minéraux - et plus particulièrement des complexes acide-base de Lewis - dans lesquels les barrières de rotation atteignent souvent des valeurs exceptionnellement élevées. La loi de VERDET a été établie pour décrire le comportement magnétooptique de solutions idéales d'un soluté A dans un solvant B : il a été prouvé en effet que la rotation magnétique observée pour un mélange donné est égale à la somme des rotations des composants à condition que le mélange se fasse sans changement de volume appréciable et qu'il n'existe pas d'interactions chimiques soluté-solvant. Cette loi a été utilisée à de multiples reprises pour la mise en évidence de complexes parfaits ou imparfaits mais a toujours été limitée à des cas où les interactions étaient de type chimique, celles de type physique ayant été ignorées, vraisemblablement parce que ces dernières sont en général du 2ème ordre par rapport aux premières. On a coutume enfin de dire que la rotation à du plan de polarisation de la lumière est, selon la première loi de VERDET (7) relative aux corps purs, proportionnelle au champ magnétique appliqué. Cette affirmation masque en réalité que la loi de VERDET, sous sa forme classique, n'est que le premier terme d'un développement limité de la grandeur a en fonction de la variable H, et ce point, généralement ignoré des chimistes, a été longuement discuté par les physiciens auxquels se posait le problème de l'électrodynamique quantique non linéaire. Le résultat essentiel de cette remarque est qu'il existe un seuil de champ magnétique au-delà duquel ? n'est plus en toute rigueur proportionnelle à H et ce seuil ne pouvant être atteint par la mécanique quantique qu'en très grossière approximation, une expérimentation dans ce domaine méritait d'être conduite. L'énoncé de ces quelques idées reçues - choisies parmi tant d'autres - montre à l'évidence la nécessité d'un réexamen de celles-ci si l'on veut pouvoir accorder dans l'avenir un crédit certain aux recherches en nombre sans cesse croissant qui se développent actuellement dans le domaine de l'effet Faraday en région de transparence. C'est dans cet esprit que Mr LABARRE m'a proposé dès 1968 de collaborer avec F. CRASNIER à ce réexamen en portant tout particulièrement mon attention sur les deux dernières idées que j'ai évoquées ci-dessus. J'exposerai donc mes recherches dans l'ordre suivant :
Chapitre I : L'effet Faraday :la grandeur et sa mesure.
Chapitre II : Un réexamen de la deuxième loi de VERDET : contribution à l'étude critique des interactions soluté-solvant.
Chapitre III : Un réexamen de la première loi de VERDET : ? = ??l HCos?dl
Chapitre IV : Conclusions."
"It is well known that the magnetic rotation of a given electron distribution is directly related to the magnetic polarizability of the electrons in question. However, the current trend is to analyze the results of the Faraday effect in terms of electron density rather than by appealing to the physicochemical properties of the electrons in the molecule studied. It is for this reason that such an important factor in magnetic polarizability as the barrier to rotation along a given bond has, to date, never been taken into account in the field of the Faraday effect. This point, however, deserves to be examined very closely if we want to progress in the understanding of the magnetooptical behavior of organo-mineral compounds - and more particularly of Lewis acid-base complexes - in which the rotation barriers often reach exceptionally high values. VERDET's law was established to describe the magnetooptical behavior of ideal solutions of a solute A in a solvent B: it has been proven in fact that the magnetic rotation observed for a given mixture is equal to the sum of the rotations of the components provided that the mixing takes place without appreciable change in volume and that there are no solute-solvent chemical interactions. This law has been used on numerous occasions to demonstrate perfect or imperfect complexes but has always been limited to cases where the interactions were of a chemical type, those of a physical type having been ignored, probably because the latter are generally of the 2nd order compared to the former. Finally, it is customary to say that the rotation a of the plane of polarization of light is, according to VERDET's first law (7) relating to pure bodies, proportional to the applied magnetic field. This statement actually masks the fact that VERDET's law, in its classical form, is only the first term of a limited development of the quantity a as a function of the variable H, and this point, generally ignored by chemists, has been discussed at length by physicists faced with the problem of nonlinear quantum electrodynamics. The essential result of this remark is that there exists a magnetic field threshold beyond which ? is no longer strictly proportional to H, and since this threshold can only be reached by quantum mechanics in very rough approximations, an experiment in this area deserved to be conducted. The statement of these few preconceived ideas—chosen from among many others—clearly demonstrates the need to reexamine them if we are to be able to give any real credence in the future to the ever-increasing number of studies currently being carried out in the field of the Faraday effect in the transparency region. It was in this spirit that Mr. LABARRE suggested that, in 1968, I collaborate with F. CRASNIER on this reexamination, paying particular attention to the last two ideas I mentioned above. I will therefore present my research in the following order:
Chapter I: The Faraday Effect: Magnitude and Its Measurement.
Chapter II: A Reexamination of VERDET's Second Law: Contribution to The critical study of solute-solvent interactions.
Chapter III: A reexamination of Verdet's first law: ? = ??l HCos?dl
Chapter IV: Conclusions."
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| Document : |
Thèse de Doctorat |
| Etablissement_delivrance : |
Université de Toulouse 3 |
| Date_soutenance : |
24/06/1971 |
| Domaine : |
Chimie Structurale - Option Composés Minéraux |
| Localisation : |
LCC |
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