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Fiche détaillée HDR
Université d'Evry-Val d'Essonne (15/11/2002), Beswick Juan Alberto (Pr.)
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Mesures de fréquences et calculs de haute précision en physique atomique et moléculaire
Laurent Hilico1

La premiere partie du manuscript concerne l'etude des performances metrologiques d'un etalon secondaire de frequence utilisant les transitions a deux photons du rubidium. La mesure de la frequence absolue de cet etalon est decrite ainsi que ses applications a la spectroscopie de l'hydrogene atomique. La seconde partie concerne le calcul tres precis des niveaux d'energie et des fonctions d'onde de l'ion moeculaire H2+, ainsi que des resonances des especes exotiques ou l'electron est remplace par un muon ou un pion. A partir des fonctions d'onde, les probabilites de transition a deux photons entre niveaux vibrationnels de H2+ sont calculees. Un nouveau shema experimental pour deduire le rapport de la masse du proton a celle de l'electron par spectroscopie de H2+ est propose et discute. Enfin, une nouvelle methode de calcul du probleme coulombien a trois corps en deux dimensions est proposee et appliquee a l'helium.
1 :  SYRTE - Systèmes de Référence Temps Espace
transition a deux photon – rubidium – frequences optiques – hydrogene – constante de rydberg – probleme coulombien a trois corps – ion hydrogene moleculaire – calculs ab initio – resonances – probabilite de transition – polarisabilite – masse du proton – masse de l'electron – helium – dimension 2.

The work presented in this manuscript belongs to the two fields of - optical frequency metrology and - three body coulomb problem and the proton to electron mass ratio. In the first part, the secundary frequency standard based on the two photon transition in rubidium is presented. Its metrological characteristics are discussed as well as the measurement of its absolute frequency and the applications to the hydrogen atom spectroscopy. The second part is devoted to the numerical calculation of the eigenenergies and eigenfunctions of the hydrogen molecular ion, as well as to some resonances of the exotic species where the electron is replaced by a muon or a pion. From the eigenfunctions, the two photon transition probabilities between vibrational states of H2+ are obtained. A scheme to accuratly determine of the proton to electron mass ratio using H2+ spectroscopy is proposed and analysed. Finally, a new calculation method of the three body coulomb problem in two dimensions is proposed, and applied to the case of helium.