Le diagramme énergétique de l'atome de sodium montre que l'énergie ne peut prendre
que certaines valeurs. Comment qualifie-t-on alors l'énergie ?


En1868, le français Pierre Janssen et le britannique Norman Lockyer ont découvert en analysant
le spectre de la couronne solaire une raie brillante dans le jaune très proche de celle du
sodium. N. Lockyer a émis l'hypothèse que cette raie était due à un nouvel élément l'hélium
qui sera identifié sur Terre vingt-sept ans plus tard.
Données :
Célérité de la lumière dans le vide : c = 2,998.10 8 m.s- 1
Constante de Planck : h = 6,626.10 - 34 J.s
Longueur d'onde de la raie D du sodium dans le vide : Na = 589,0 nm.
Longueur d'onde de la raie jaune de l'hélium dans le vide : He = 587,6 nm.
1 eV = 1,602.10 - 19J.



Comment désigne-t-on le niveau le plus bas E0 sur le diagramme énergétique ?
 Un électron cède une partie de son énergie à un atome de mercure. L'énergie de celui-ci
passe du niveau E0 au niveau E1. Comment qualifie-t-on l'état dans lequel se trouve alors
l'atome de mercure ?
 Illustrer, en s'aidant d'un schéma de niveaux d'énergie d'un atome, le phénomène
d'émission d'un photon (quantum d'énergie lumineuse).
 On note E l'énergie du photon émis lors d'une transition énergétique d'un atome.
Donner l'expression littérale de E en fonction de la longueur d'onde de la radiation lumineuse
émise dans le vide, de la constante de Planck h et de la célérité de la lumière dans
le vide c.
 On s'intéresse à la raie D du sodium
a) Calculer la valeur de E, en électronvolts, pour le rayonnement correspondant à la raie D
du sodium.
b) Déterminer, en s'aidant du diagramme, à quelle transition correspond cette émission.
 L'énergie du photon correspondant à l'émission de la raie jaune de l'hélium (de longueur
d'onde He) est égale à 2,110 eV. En s'aidant du diagramme, justifier que cette émission
ne peut pas être attribuée au sodium.