Chapitre 25 • Physique atomique
Figure 25.1 Énergie d’ionisation et rayon des atomes en fonction de Z pour Z entre 1 et 86
La courbe du bas donne l’énergie d’ionisation (expérimentale) des atomes en unité
24,6 eV.
La courbe du haut donne le rayon (calculé) des atomes en unité 2,98 Å.
Les raies de l’hydrogène sont groupées en séries et sont données par une formule simple
dite de J.R. Rydberg (J.J. Balmer, 1885 ; W. Ritz, 1908). De façon plus générale, les
longueurs d’onde des raies atomiques s’obtiennent à partir de termes spectraux T k formant une suite caractéristique de l’atome considéré (l k p = T k − T p ). Un spectre continu
accompagne le spectre discret.
Résultat expérimental
Les raies d’absorption ou d’émission d’un atome sont interprétées comme des
transitions dites radiatives dans lesquelles l’atome passe d’un niveau d’énergie E à
un autre, avec absorption ou émission d’un seul photon : h·n = | E p − E k |.
Pour l’hydrogène, l’expérience donne
1
l
=
n
c
= R H ·
1
k
2
−
1
p 2
(formule de
Rydberg) où k et p sont entiers et R H ≈ 1,0968·10
7 m
−1 (constante de Rydberg).
L’atome peut aussi passer d’un niveau d’énergie à un autre sous l’effet de collisions avec d’autres particules (transitions dites non radiatives).
Il y a deux processus d’émission radiative : l’émission spontanée et l’émission stimulée qui est à la base du fonctionnement des lasers
Voir site
web
.
Définition
Le niveau fondamental d’un atome est celui d’énergie minimale ; les autres niveaux
sont dits excités. On parle de même d’état fondamental et d’états excités de l’atome.
L’expérience de J. Franck et G. Hertz (1914), figure 25.2, met en évidence des états
atomiques stationnaires excités et de transitions par collisions.
480
“Gautron_9782100543007” (Col. : ScienceSup3-193x250) — 2010/6/15 — 17:13 — page 480 — #490
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Figure 25.1 Énergie d’ionisation et rayon des atomes en fonction de Z pour Z entre 1 et 86
La courbe du bas donne l’énergie d’ionisation (expérimentale) des atomes en unité
24,6 eV.
La courbe du haut donne le rayon (calculé) des atomes en unité 2,98 Å.
Les raies de l’hydrogène sont groupées en séries et sont données par une formule simple
dite de J.R. Rydberg (J.J. Balmer, 1885 ; W. Ritz, 1908). De façon plus générale, les
longueurs d’onde des raies atomiques s’obtiennent à partir de termes spectraux T k formant une suite caractéristique de l’atome considéré (l k p = T k − T p ). Un spectre continu
accompagne le spectre discret.
Résultat expérimental
Les raies d’absorption ou d’émission d’un atome sont interprétées comme des
transitions dites radiatives dans lesquelles l’atome passe d’un niveau d’énergie E à
un autre, avec absorption ou émission d’un seul photon : h·n = | E p − E k |.
Pour l’hydrogène, l’expérience donne
1
l
=
n
c
= R H ·
1
k
2
−
1
p 2
(formule de
Rydberg) où k et p sont entiers et R H ≈ 1,0968·10
7 m
−1 (constante de Rydberg).
L’atome peut aussi passer d’un niveau d’énergie à un autre sous l’effet de collisions avec d’autres particules (transitions dites non radiatives).
Il y a deux processus d’émission radiative : l’émission spontanée et l’émission stimulée qui est à la base du fonctionnement des lasers
Voir site
web
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Définition
Le niveau fondamental d’un atome est celui d’énergie minimale ; les autres niveaux
sont dits excités. On parle de même d’état fondamental et d’états excités de l’atome.
L’expérience de J. Franck et G. Hertz (1914), figure 25.2, met en évidence des états
atomiques stationnaires excités et de transitions par collisions.
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