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Niveau d'énergie de l'H

Posté par
hdiallo
25-03-23 à 05:37

Bonjour tout le monde, je sollicite de vous une aide.
Problème
L'atome d'hydrogène est constitué par un proton autour duquel gravite un électron. Chaque niveau d'énergie de l'atome est caractérisé par une valeur entière positive du nombre quantique principal avec une énergie donnée par Niveau d\'énergie de l\'H

Posté par
hdiallo
re : Niveau d'énergie de l'H 25-03-23 à 06:56

Question 1
Lorsque l'atome passe d'un niveau d'énergie supérieure à un niveau d'énergie inférieure,  il perd un photon d'énergie E = E1 - E2.

Posté par
krinn Correcteur
re : Niveau d'énergie de l'H 25-03-23 à 10:01

Bonjour,

hdiallo @ 25-03-2023 à 06:56

Question 1
Lorsque l'atome passe du niveau d'énergie n=2 au niveau fondamental (n=1), il perd y a émission (ou encore création) d' un photon d'énergie E = E1 - E2
E= E2 - E1 > 0.


Il n' y a pas de photon dans l'atome avant la désexcitation!

Posté par
hdiallo
re : Niveau d'énergie de l'H 26-03-23 à 12:16

D'accord, je vois.
Pour répondre à la question, je dois écrire que :
Le passage du 1er niveau excité (n = 2) au niveau fondamental (n = 1) s'accompagne par l'émission d'un photon d'énergie E = E2 - E1
AN : je trouve E = 10,2 eV

C'est ça ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Niveau d'énergie de l'H 26-03-23 à 12:57

Oui,
Le passage du 1er niveau excité (n = 2) au niveau fondamental (n = 1) s'accompagne de l'emission d'un photon d'énergie E = E2 - E1

Posté par
hdiallo
re : Niveau d'énergie de l'H 26-03-23 à 13:20

La question 2) c'est l'application directe du cours.

Maintenant la question 3), là je n'ai rien compris, franchement.

Posté par
hdiallo
re : Niveau d'énergie de l'H 26-03-23 à 13:34

3.a) L'énergie d'ionisation se calcule par :
Ei = E - E1
On trouve E = 13,6 eV 2,18.10-18 J

3.b) pour être accélérés, les électrons (q < 0) doivent être repoussés par le filament F et être attirés par la grille métallique G.
Donc F est chargé négativement et G positivement.
Alors VG > VF VG - VF > 0 UGF > 0

Maintenant 3.c) c'est là où je suis bloqué.

Posté par
krinn Correcteur
re : Niveau d'énergie de l'H 26-03-23 à 14:08

Quelle est la condition pour ioniser un atome d'hydrogène?

Posté par
hdiallo
re : Niveau d'énergie de l'H 26-03-23 à 14:50

Citation :
Quelle est la condition pour ioniser un atome d'hydrogène?

Il faut que l'énergie du photon incident soit supérieure ou égale à 13,6 eV.

Posté par
krinn Correcteur
re : Niveau d'énergie de l'H 26-03-23 à 15:33

Pas forcement un photon. Quelle particule utilise-t-on ici pour fournir l'energie d'ionisation?

Posté par
hdiallo
re : Niveau d'énergie de l'H 26-03-23 à 17:02

Là je ne sais pas, franchement.
Ce que nous avons fait, c'est l'émission et l'absorption d'un photon.
Si un atome peut gagner de l'énergie en captant une autre particule outre que le photon, je ne sais, très honnêtement.

Posté par
krinn Correcteur
re : Niveau d'énergie de l'H 26-03-23 à 17:30

En lisant l'énoncé, on devine bien quelle particule interagit avec les atomes.

A ton avis, est-ce que des particules chargées peuvent interagir?
Et donc un atome peut-il interagir avec des particules chargés?

Posté par
hdiallo
re : Niveau d'énergie de l'H 26-03-23 à 17:51

Wow, j'ai bien sû la nature de la particule : il s'agit d'un électron !
Oui en lisant la question 3) on comprend bien qu'il s'agit ici d'un électron et non un photon.

Maintenant, si j'ai bien compris, pour que l'électron puisse ioniser l'atome d'hydrogène, il faut que son Ec à la sortie de la grille G soit supérieure où égale à l'énergie d'ionisation de l'atome qui vaut 13,6 eV.
Ainsi, J'applique le Théorème de l'énergie cinétique entre le filament F et la grille métallique G pour trouver UGF.

C'est ça ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Niveau d'énergie de l'H 26-03-23 à 17:55

Voilà!

Posté par
hdiallo
re : Niveau d'énergie de l'H 26-03-23 à 18:52

D'accord.

Alors le Théorème de l'énergie cinétique conduit à la relation suivante :

Ec = E = eUGF UGF = E/e

Avec E = 13,6 eV = 2,176.10-18 J

AN : je trouve UGF = 13,6 V

C'est ça ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Niveau d'énergie de l'H 26-03-23 à 20:07

Oui

Posté par
hdiallo
re : Niveau d'énergie de l'H 26-03-23 à 22:20

Merci bien, mon cher krinn



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