18.3 Spectres des atomes. Cas de l'atome d'hydrogène
• L’énergie de l’atome d’hydrogène, est en eV, telle que :
13 6
=------(n G N * ),
formule de Bohr
nz
(£n en eV)
(18.9)
• Les autres valeurs de n (n > 1 ) correspondent aux différents états excités :
n = 2,£2 = -^ = -3,40eV
, r
13,6
n = 3, £3 = —ÿ- = —1,51 eV....
• L’énergie d’ionisation de l’atome d’hydrogène est £/ = 8^ - 8\ = 13,6 eV :
c’est l’énergie qu’il faut fournir à l’atome d’hydrogène pour lui arracher son électron.
18.3.1 Séries de raies d'émission
• Dans l’état fondamental, l’électron est en moyenne plus proche du noyau que
dans l’un des états excités. Lorsque l’atome reçoit de l’énergie, il passe dans un état
excité, mais cet état ne dure que 0, 1 à 1 ns si bien qu’en se désexcitant, l’atome
tend à revenir à l’état fondamental soit directement, soit par étapes ou transitions
électroniques. À chaque transition électronique correspond l’émission d’un photon
d énergie hvnp — 8n 8p (8n
8p).
• Les raies d’émission qui constituent le spectre de l’atome d’hydrogène sont classées en séries.
Chaque série correspond aux transitions qui aboutissent au même niveau d’énergie.
Par exemple, la série des raies visibles correspond à la série de Balmer. les raies de
transitions aboutissent au niveau d’énergie £2.
• Par un calcul simple, on peut montrer que :
a = —J— = Rh ( \---- i- ) , formule de Ritz et Rydberg
(18.10)
Ap—.n
\n2
p2 J
(pour la transition p---- >n)
n détermine la série de raies (n donc fixé), p détermine les différentes raies de la
série.
• Les séries :
n ~ 1 ; série ultraviolette de Lyman.
n ~ et p < 6 ; série visible de Balmer.
n ~ 3 ; série infrarouge de Paschen.
n = 4 ; série infrarouge de Brackett.
n = 5 ; série infrarouge de Pfund...
• L’énergie de l’atome d’hydrogène, est en eV, telle que :
13 6
=------(n G N * ),
formule de Bohr
nz
(£n en eV)
(18.9)
• Les autres valeurs de n (n > 1 ) correspondent aux différents états excités :
n = 2,£2 = -^ = -3,40eV
, r
13,6
n = 3, £3 = —ÿ- = —1,51 eV....
• L’énergie d’ionisation de l’atome d’hydrogène est £/ = 8^ - 8\ = 13,6 eV :
c’est l’énergie qu’il faut fournir à l’atome d’hydrogène pour lui arracher son électron.
18.3.1 Séries de raies d'émission
• Dans l’état fondamental, l’électron est en moyenne plus proche du noyau que
dans l’un des états excités. Lorsque l’atome reçoit de l’énergie, il passe dans un état
excité, mais cet état ne dure que 0, 1 à 1 ns si bien qu’en se désexcitant, l’atome
tend à revenir à l’état fondamental soit directement, soit par étapes ou transitions
électroniques. À chaque transition électronique correspond l’émission d’un photon
d énergie hvnp — 8n 8p (8n
8p).
• Les raies d’émission qui constituent le spectre de l’atome d’hydrogène sont classées en séries.
Chaque série correspond aux transitions qui aboutissent au même niveau d’énergie.
Par exemple, la série des raies visibles correspond à la série de Balmer. les raies de
transitions aboutissent au niveau d’énergie £2.
• Par un calcul simple, on peut montrer que :
a = —J— = Rh ( \---- i- ) , formule de Ritz et Rydberg
(18.10)
Ap—.n
\n2
p2 J
(pour la transition p---- >n)
n détermine la série de raies (n donc fixé), p détermine les différentes raies de la
série.
• Les séries :
n ~ 1 ; série ultraviolette de Lyman.
n ~ et p < 6 ; série visible de Balmer.
n ~ 3 ; série infrarouge de Paschen.
n = 4 ; série infrarouge de Brackett.
n = 5 ; série infrarouge de Pfund...