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De l'interaction Matière Rayonnement

Posté par
Sokkok 08-10-21 à 20:40

Bonjour, J'ai besoin votre aide s'il vous plaît , j'ai pas très bien compris coment calculer avec exercice ci dessous:
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Ex :
On irradie une ampoule contenant de l'hydrogène par un rayonnement d'énergie 1165,3 kJ/mol.
L'interaction est inélastique (c'est à dire que l'hydrogène absorbe le rayonnement) et les atomes  d'hydrogène passent dans un état excité.

1) Calculer le numéro de l'orbite de Bohr atteinte par les électrons des atomes d'hydrogène.

2) Lorsqu'ils se désexcitent ces atomes émettent trois radiations différentes. Calculer le nombre d'ondes de chacune d'elles.

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J'arrive pas à comprendre quelle est les formule à utiliser ?

Pour la question 1 : il faut utiliser avec cette formule :

\huge E_{J} = \frac{h.c}{\lambda }

Pour la question 2 j'ai pas très bien compris ???

Posté par
vanoisere : De l'interaction Matière Rayonnement 08-10-21 à 20:58

Bonjour
Il te faut d'abord trouver l'énergie en joule correspondant à un photon sachant que l'on te fournit l'énergie correspondant à une mole de photons. Tu convertis alors cette énergie en électrons-volts. Tu devrais obtenir une énergie de l'ordre de quelques électrons-volts.
Tu dois ensuite savoir que les différentes énergies possibles de l'atome H sont données par la formule :

E_{(n)}=-\dfrac{13,6}{n^{2}}\quad\left(eV\right)

Posté par
Sokkokre : De l'interaction Matière Rayonnement 08-10-21 à 21:06

D'accord Merci, Je vais faire après je reviens vers vous si j'ai trouvé la réponse ou pas

Posté par
Sokkokre : De l'interaction Matière Rayonnement 08-10-21 à 21:36

Bonjours j'ai trouvé la question 1 :

1 ) le numéro atteinte par les électrons est :

\huge \frac{E_{(kj/mol)}}{Na_{(mol^{-1})}} = \frac{1165,3}{6,02\times 10^{23}} = 1,94\times 10^{-18} J

J en eV =

\huge \frac{1,94\times 10^{-18}J \times 1eV}{1,602\times 10^{-19}J} = 12,11 eV

2 ) Pour la question j'ai pas bien compris comment savoir les différentes énergies ?  Ou il faut trouver ça :

\huge E_{(n)} = -\frac{13,6}{n^{2}}

\huge \Delta E = \left|E_{final} - E_{inital}\right| = eV

Mais quel est le numéro de n = ? ou Efinal et Einitial ?

Posté par
Sokkokre : De l'interaction Matière Rayonnement 08-10-21 à 21:57

Je fais comme ça pour la question 2 :

12,11 \times 1,602 . 10^{-19} = 1,94.10^{-18} J

\large \lambda = \frac{h.c}{E_{j}} = \frac{6,626.10^{-34} \times 3.10^{8}}{1,94.10^{-18}} = 1,03.10^{-7} m = 103 nm

Posté par
Sokkokre : De l'interaction Matière Rayonnement 08-10-21 à 22:00

Mais la question demande de calculer le nombre d'onde de chacune d'elle donc ça veud dire il y a plusieur d'onde doivent calculer ?

Posté par
vanoisere : De l'interaction Matière Rayonnement 08-10-21 à 23:09

En absorbant un photon d'énergie 12,1eV, l'atome H passe de son état fondamental correspondant à ni=1 à un état final excité de nombre quantique nf inconnu. Cela donne donc :

12,1=-\dfrac{13,6}{n_{f}^{2}}-\left(-\dfrac{13,6}{1^{2}}\right)

Cela te fournit une équation à une seule inconnue : nf.

Ensuite, l'atome exciter va revenir à son état fondamental, soit directement, donc en émettant un photon d'énergie 12,1eV, soit en passant par un état intermédiaire n=2 émettant ainsi successivement deux photons. D'où l'émission possible de trois radiations différentes.

Attention : on appelle ”nombre d'onde” d'une radiation l'inverse de la longueur d'onde. Tu as donc trois nombres d'onde à calculer.

Posté par
Sokkokre : De l'interaction Matière Rayonnement 09-10-21 à 14:01

Bonjours désolé de réponse tard.

Une équation inconnue : nf =  \large 12,1 = \frac{-13,6}{3^{2}} -(-\frac{13,6}{1^{2}}) = 12,09

donc  nf =  \large \frac{-13,6}{3^{2}}


Mais j'ai toujours pas bien compris quelle est la valeur trois nombres d'onde à calculer ou on doit faire ça :

E = |E2 - E1|

E = |E3 - E2|

Posté par
vanoisere : De l'interaction Matière Rayonnement 09-10-21 à 14:21

Le nombre d'onde est par définition :

\sigma=\dfrac{1}{\lambda}

En spectroscopie, l'usage est de mesurer le nombre d'onde en cm-1. Il faut donc exprimer la longueur d'onde en cm avant de faire le calcul. Je prends l'exemple de la radiation correspondant au passage de n=3 à n=1. Tu as obtenu :

\lambda=1,03.10^{-7}m=1,03.10^{-5}cm

Nombre d'onde :

\sigma=\dfrac{1}{1,03.10^{-5}}=9,71.10^{4}cm^{-1}
Calcul analogue à faire pour les deux autres radiations.

Posté par
Sokkokre : De l'interaction Matière Rayonnement 09-10-21 à 15:45

D'accord Merci beaucoup


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