Contribution aux méthodes de calcul de spectres moléculaires à partir de surfaces ab initio : application à l'éthylène et au méthane

Les travaux presentes dans ce manuscrit sont consacres a l'etude des molecules d'ethylene C2H4 et de methane CH4 pour des applications planetologiques et astrophysiques. La premiere partie de ce travail de these concerne la construction de surfaces ab initio (surface d'energie potentielle et surfaces de moment dipolaire) pour l'ethylene. Une procedure permettant la determination precise de la geometrie d'equilibre de cette molecule a ete mise en place, car elle conditionne en partie la precision sur les niveaux rotationnels. Dans la seconde partie, ces surfaces ont ete utilises pour le calcul des niveaux d'energie vibrationnels de l'ethylene et des isotopologues 12C2D4, 13C2H4 et 13C12CH4 par calcul variationnel, ainsi que l'etude des positions et intensites de raies pour les molecules 12C2H4 et 13C12CH4. Ces nouvelles surfaces ont permis des avancees significatives pour la prediction variationnelle ab initio des spectres de l'ethylene. L'extension de ces calculs a l'etude de ces spectres a des temperatures elevees, pour des applications astrophysiques, a ete pour la premiere fois abordee. La derniere partie concerne la construction non empirique d'un modele effectif pour le moment dipolaire du methane a partir de surfaces ab initio. Pour cela, une technique algebrique, basee sur la methode des Transformations de Contact, et developpee au sein de notre equipe pour les molecules triatomiques, a ete pour la premiere fois etendue au cas des molecules penta-atomiques. L'ensemble de ces resultats a ete confronte aux informations presentes dans les bases de donnees spectroscopiques, ce qui a permis de valider nos differentes approches.