Bonjour,

Je suis bloqué pour cet exercice, et j'aurai besoin d'aide:

1) La mécanique classique permet de calculer, à partir de l'expression de la force de gravitation, la vitesse puis l'énergie mécanique Em d'un satellite de masse m en orbite circulaire, de rayon r, autour du centre d'une planète de masse M :
Em = - ( GmM ) / 2r
En utilisant la mécanique classique et à partir de l'expression de la force électrostatique entre un électron, de charge q = -e, et un noyau contenant Z protons, on peut calculer l'énergie de cet électron. En supposant qu'un seul électron est resté autour du noyau, le calcul donne pour résultat:
Em = - ( KZe^2 ) / 2r, en notant K = 1 / (40 ) la constante qui intervient dans l'expression de la force électrostatique.
Cette expression semble indiquer, ce qui est inexact, que la distance r peut avoir une valeur quelconque, ainsi que l'énergie calculée à partir de la valeur de r.
Expliquez quelle preuve expérimentale établit que l'énergie des systèmes constitués de l'association de noyaux atomiques et d'électrons ne peut avoir que quelques valeurs bien définies et indiquer la dénomination sous laquelle on regroupe l'ensemble des lois établies pour interpréter le comportement des systèmes atomiques.

2) On appelle hydrogénoïde un ion de l'élément chimique de numéro atomique Z ayant perdu tous ses électrons sauf un. Ses niveaux d'énergie vérifient alors la relation :
En = (-13,6Z^2) / n^2 dans laquelle l'énergie est exprimée en eV, n étant un entier natuer.
   a) Quel ion hydrogénoïde peut donner un atome de lithium (7 3) Li ?
   b) Calculer la longueur d'onde de la radiation émise par cet ion lors d'une transition du niveau n=5 au niveau n=4. A quel domaine du rayonnement électromagnétique appartient-elle?
   c) Cette radiation monochromatique éclaire une fente verticale de largeur a=15m très inférieur à sa hauteur. On observe alors, sur un écran placé à une distance D=30cm derrière la fente parallèle au plan de cette fente, une série de taches lumineuses horizontales, la tache centrale mesurant d=1,8cm. Ce résultat est-il en accord avec celui obtenu à la question 2b) ?

3) La figue 1 représente quelques niveaux d'énergie du noyau de lithium (7 3)Li, la valeur nulle ayant été attribuée à l'état fondamental.
   a) Indiquez comment on peut distinguer immédiatement un diagramme représentant les niveaux d'énergie d'un atome du diagramme représentant les niveaux d'énergie de son noyau.
   b) Calculer la longueur d'onde de la radiation émise lors de la transition représentée par une flèche sur le diagramme de la figure 1 ( on passe se E=6,56 à E=4,62). A quel domaine du rayonnement électromagnétique appartient-elle?


Données: 1eV= 1,6.10^-19 J
         h=6,63.10^-34 J.s
         c=3,00.10^8 m.s^-1