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Interaction lumière/matière : l'atome d'hydrogène

Posté par
Tauriel
24-12-13 à 12:51

Bonjour,

J'ai un exercice à faire, il concerne le chapitre des photons (1ere S) mais je n'ai pas bien compris la démarche à suivre. Voilà l'exercice:

L'atome d'hydrogène est formé d'un seul électron en mouvement autour d'un photon (noyau le plus simple). Les niveaux d'énergie électronique sont quantifiés (ils ne peuvent prendre que certaines valeurs). Ils sont donnés par la relation suivante : En= -13.6/n2 avec En en eV et n entier positif

1) a) Un photon d'énergie égale à 12,75eV est-il absorbé par un atome d'hydrogène pris à l'état fondamental ? Si oui, à quel niveau d'énergie passe l'atome ? Faire un schéma explicatif.

   b) Même question dans le cas d'un photon d'énergie 11,0eV ?

2) Un atome d'hydrogène à l'état fondamental (n=1) qui reçoit de l'énergie (électrique, lumineuse, etc) peut donc, si cette énergie est bien adaptée, passer à des niveaux d'énergie supérieurs (n=2,3,4 etc). Cet atome qui possède un surplus d'énergie est dans un état excité, instable. Il se désexcite pour retrouver un état plus stable en émettant de l'énergie sous forme lumineuse.

    a) Le retour d'un niveau excité (n supérieur à 1)au niveau fondamental n=1 donne naissance à la série Lyman. Calculer les longueurs d'ondes extrêmes des radiations correspondants à cette série (longueurs d'onde mesurées dans le vide ou dans l'air).

    b) Le retour sur le niveau n=2 donne naissance à la série de Balmer. Calculer les longueurs d'onde extrêmes des radiations correspondants à cette série.


Voila, si vous avez des pistes n'hésitez pas...

Merci

Posté par
Aragorn
re : Interaction lumière/matière : l'atome d'hydrogène 24-12-13 à 16:53

Bonjour,

Citation :
d'un seul électron en mouvement autour d'un photon (noyau le plus simple)

==> d'un seul électron en mouvement autour d'un proton (noyau le plus simple)

Un photon a une action s'il a une énergie correspondant exactement à la différence d'énergie entre deux niveaux d'énergie de l'atome.
Donc calcule les différents niveaux d'énergie de l'atome d'hydrogène et compare-les à (-13,6+12,75) eV.
Même chose pour 11,0 eV.

Posté par
Tauriel
re : Interaction lumière/matière : l'atome d'hydrogène 11-01-14 à 13:29

Merci, je crois que j'ai compris. Donc pour le 1) a. c'est -13.6+12.75=-0.85 eV. Le niveau d'énergie est le numéro 4 et pour 1) b. -13.6+11.0=-2.6eV mais cette valeur ne correspond à aucun  niveau d'énergie de l'atome d'hydrogène donc l'absorption n'est pas possible. C'est bien ça ?

Posté par
Tauriel
re : Interaction lumière/matière : l'atome d'hydrogène 11-01-14 à 13:29

PS: dsl pour ma réponse trés tardive...:/

Posté par
Aragorn
re : Interaction lumière/matière : l'atome d'hydrogène 11-01-14 à 18:43

Oui, c'est bien ça...
Pas de problème. Tu réponds quand tu veux...

Posté par
Tauriel
re : Interaction lumière/matière : l'atome d'hydrogène 18-01-14 à 22:55

Ok, merci de ton aide



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