Corrigés
Q I. Lorsque l’atome d’hydrogène passe de l’état excité 3 à l’état excité I il émet
un photon d’énergie :
^photon —
—>1 — £3 — £1
Comme P3__q = ------ , alors
A,__,
hc
=
13 6
L’énergie de l’atome d’hydrogène est : £„(en eV) =----- donc
n~
13 6
£3 = —ÿr- = -1,51 eV ~ —2,412.10-19 J,
£! = -13,6 eV = -2,176.10"18 J.
et
6.62.10-34 x 3.108
—2,412.10-19 - (-2,176.10-18)
= 1.026.10-7 m = 102,6 nm
2. Pour qu’un photon puisse être absorbé par l’atome d’hydrogène, pris dans
son état fondamental, il faut que son énergie Ephoton soit :
• exactement égale à l’énergie nécessaire pour que l’atome d’hydrogène
passe à un état excité z (cet état excité étant un état lié). d‘où
£photon — Si ~
Soit
£,’ — £photon + £1
£1 : énergie de l’état fondamental,
£( : énergie de l’état excité i.
• ou supérieure à l’énergie d’ionisation £/ = —£1 = 13.6 eV (énergie qu il
faut fournir à l’atome d’hydrogène pour lui arracher son électron).
Dans ce cas (il correspond à un état non lié), 1 excès d énergie du photon
absorbé par rapport à l’énergie £/ sera cédé à 1 électron arraché sous forme
d’énergie cinétique,
Pour le cas a) : Aa — 121,7 nm.
/zc
L energie du photon est : £fl = —,
soit numériquement £fl = 1,63.10 18 J — 10,20 eV.
Si l’atome d’hydrogène, pris dans son état fondamental, absorbe u
P
ton. son énergie devient :
P
c
.
t Ç _ 10 20- 13.60= -3.40eV.
H’= ^photon+£1,
soit numériquement £, - lv. -