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Diagrammes d'énergie

Posté par
Titouille
11-10-15 à 13:36

Bonjour alors voilà, nous avons eu une explication pour la présence des raies sur le spectre solaire, qui est :

L'energie d'un atome d'hydrogène est donnée par la formule En = -(13,6/n2) en eV.
L'état fondamental correspond à n=1.
Voici le diagramme qui accompagne ce texte (voir la photo)

Il nous est alors posé comme question : Calculer la variation d'énergie En2 correspondant aux transitions entre les niveaux d'énergie En et E2, pour n=3 a n=8 . Il faut ainsi remplir un tableau (voir photo)

Or, je ne comprends pas ce qu'il faut faire, pourriez vous m'expliquer ce que je dois faire, svp ?
Je n'ai pas compris ce qu'il fallait calculer et comment le calculer.
Merci d'avance pour l'aide !

Diagrammes d\'énergie

Diagrammes d\'énergie

Posté par
picard
re : Diagrammes d'énergie 11-10-15 à 14:26

Bonjour.

Vous connaissez l'expression générale de l'énergie (en eV) de l'atome H au niveau n : E_n = \frac{-13.6}{n^2}

Vous avez donc, pour n = 2 : E_2 = \frac{-13.6}{2^2}
de même, pour n = 3 :   E_3 = \frac{-13.6}{3^2}

La variation d'énergie pour la transition n=2 n=3 est donc : \Delta E_{2 \rightarrow 3} = E_3 - E_2 = (\frac{-13.6}{3^2}) -(\frac{-13.6}{2^2})

Appliquez la même méthode pour les autres transitions : n=2 n=4,   n=2 n=5...    n=2 n=8
Je vous laisse le soin d'effectuer les calculs.

A plus.

Posté par
Titouille
re : Diagrammes d'énergie 11-10-15 à 18:10

Ok, super, merci, j'ai bien compris et trouvé !
Par contre, et désolé, mais je bug sur la question suivante qui est : En déduire la fréquence vn2 du photon émis par l'tome d'hydrogène pour chacune de ces transitions, puis calculer la longueur d'onde λn2 correspondante. On rappelle que 1eV=1.60x10-19.
Là, encore, je ne comprends pas ce qu'il faut faire. Ce serait vraiment gentil de m'éclairer sur la méthode à suivre.
Merci d'avance !  

Posté par
picard
re : Diagrammes d'énergie 11-10-15 à 18:53

Lors de la transition n2, l'atome cède l'énergie En2 en émettant un photon d'énergie égale.
Comment s'exprime l'énergie du photon en fonction de la fréquence ?

Posté par
Titouille
re : Diagrammes d'énergie 11-10-15 à 20:38

Donc, si j'ai bien compris la fréquence vn2 est simplement  l'inverse des résultats obtenus lors de la transition ?

Posté par
picard
re : Diagrammes d'énergie 11-10-15 à 20:41

Non, je n'ai jamais dit ça !

C'est le moment de revoir votre cours sur les spectres atomiques.

À vous.

Posté par
Titouille
re : Diagrammes d'énergie 11-10-15 à 20:43

Mais justement, nous n'avons pas encore fait de leçon sur cela, on a juste eu un TP et CEST pour ca que j'aimerais comprendre...

Posté par
picard
re : Diagrammes d'énergie 12-10-15 à 10:10

Vous ne pourrez pas aller au delà dans l'exercice si vous ne connaissez pas la relation donnant l'énergie d'un photon en fonction de la fréquence de la radiation à laquelle il appartient.

Lisez la fiche de l'Ile de physique intitulée "Ouverture au monde quantique", ce qui vous manque est dans la partie II.
Voici le lien qui y conduit (cliquez sur la maison) Modèle ondulatoire et particulaire de la lumière



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