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Différence d'énergie: Aurore polaire

Posté par
physicom
05-05-13 à 16:06

Bonjour,
J'étais absente la semaine dernière et mon professeur m'a demander de faire chez moi cet exercice:

Une aurore polaire est un phénomène qui se produit lorsque des particules du vent solaire entrent en collision avec les atomes et les molécules de la haute atmosphère terrestre. La couleur jaune-verte la plus fréquente est due à un rayonnement de 557,7 nm émis par des atomes d'oxygène situés à 100 km d'altitude environ.
1- Déterminer la différence d'énergie entre les niveaux de l'atome d'oxygène mis en jeu lors de cette émission.
2- Placer ces deux niveaux sur un diagramme et représenter l'émission d'un photon.

J'ai réussis à récuperer la leçon  faites en cours mais je ne comprend rien, même après avoir fais des recherches sur internet. Je viens ici non pas pour qu'on me fasse l'exercice ( ce qui serait stupide on est d'accord) mais pour que vous puissez m'éclairer sur mon exercice.

Merci de votre aide et à bientôt
Physicom'

Posté par
PerArGal
re : Différence d'énergie: Aurore polaire 05-05-13 à 17:51

Bonjour,

Sous l'effet du rayonnement incident, l'atome d'oxygène absorbe de l'énergie. Cela se fait par un "saut" d'électron d'un niveau d'énergie (plus proche du noyau) à un niveau d'énergie plus élevé (plus éloigné du noyau atomique). Appelons E1 et E2 ces 2 niveaux.

Cela est possible lorsque l'énergie incidente est égale ou très proche de (E2 - E1)

Cependant, cet état "excité" n'est pas stable et spontanément l'électron va redescendre du niveau d'énergie E2 au niveau stable E1.

Cette transition se fait par libération d'énergie ((E2 - E1 bien sûr!). Et l'énergie est libérée sous la forme d'un photon (on parle d'émission spontanée).

Ce photon aura une énergie et donc une longueur d'onde fixée par la valeur du saut d'énergie...

Côté équation:

E_{photon}= \Delta E_{electron} = \frac{h.c}{\lambda}  

ou h est la constant de Planck, c la vitesse du photon (de la lumière!)

Posté par
physicom
re : Différence d'énergie: Aurore polaire 05-05-13 à 18:21

Merci de votre aide mais je n'ai pas bien compris ce que je dois faire.
Je sais que h=6.63*10^-34 J.s et c=3.00*10^8m et lambda=(h.c)/E

Posté par
physicom
re : Différence d'énergie: Aurore polaire 05-05-13 à 18:25

Ah non lambda=557.7 nm pardon.

Posté par
PerArGal
re : Différence d'énergie: Aurore polaire 05-05-13 à 18:27

C'est bon?

Posté par
physicom
re : Différence d'énergie: Aurore polaire 05-05-13 à 19:10

Je fais:
DeltaE=(h.c)/lambda
DE=(1.989^-25)/557.7=3.566*10^-28 ??

Et pour la deux je ne voit pas trop comment on présente un diagramme

Posté par
PerArGal
re : Différence d'énergie: Aurore polaire 05-05-13 à 19:19

Le calcul numérique m'a l'air pas mal.

Tu l'exprime ici en joule. Tu peux également l'exprimer en eV (electron volt): 1,6021765×10-19 joule .

Pour le diagramme, voir ci dessous l'image attachée. N'hésite pas si pas clair!

Différence d\'énergie: Aurore polaire

Posté par
physicom
re : Différence d'énergie: Aurore polaire 05-05-13 à 19:40

Je n'ai jamais vu ce type de diagramme ^^ C'est la seule possibilité ? Sinon il m'a l'air clair (:

Posté par
physicom
re : Différence d'énergie: Aurore polaire 05-05-13 à 19:42

En eV ça nous donne du 5.69*10^-47 non ?

Posté par
PerArGal
re : Différence d'énergie: Aurore polaire 05-05-13 à 19:50

1) je ne suis pas un expert de la classe de 2nde ... mais ce type de diagramme, sans les couleurs peut être et sans les billes les électrons (c'est mon cote artiste) sont fréquemment utilisés, par exemple pour expliquer les fonctionnements laser. J'attache à nouveau un diagramme trouvé sur internet avec les mots clé "emission spontanée photon". Moins coloré mais ça dit la même chose!

2) en eV tu t'es trompé, il fallait diviser et pas multiplier

Différence d\'énergie: Aurore polaire

Posté par
physicom
re : Différence d'énergie: Aurore polaire 05-05-13 à 20:30

Ah mince j'ai hésité en plus. Ce qui donne:2.2225*10^-9

Merci pour les petits schémas je pense que je vais m'en sortir (:
Merci de ton aide et de ta patience!
Physicom'



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