Question d'un DM

[Rockleader]

Bon voilà, j'ai une question dans mon DM à faire qui n'a pas vraiment de rapport avec les exercices...


-Quel est le rapport entre la définition de la seconde et le chapitre "La lumière:Un modèle corpusculaire" ?



Je sèche totalement.

La définition de la secondde se serait le temps mis par la lumière pour effectuer 300 000 km...mais je vois pas le rapport avec la notion de modèle corpusculaire...ce serait par rapport au modèle ondulatoire ok...mais là je vois pas. :mur:

[Mathusalem]

Bon voilà, j'ai une question dans mon DM à faire qui n'a pas vraiment de rapport avec les exercices...


-Quel est le rapport entre la définition de la seconde et le chapitre "La lumière:Un modèle corpusculaire" ?



Je sèche totalement.

La définition de la secondde se serait le temps mis par la lumière pour effectuer 300 000 km...mais je vois pas le rapport avec la notion de modèle corpusculaire...ce serait par rapport au modèle ondulatoire ok...mais là je vois pas. :mur:

Je vois pas non plus à priori. Dans ta définition de la seconde, il faudrait encore préciser le milieu dans lequel se propagerait la lumière. M'enfin je crois que la vrai définition, c'est le temps que met l'atome de cesium133 à faire 9192631770 périodes d'oscillations.

[Rockleader]

A mon avi, on doit attenddre une réponsse qui se rapproche de la tienne.

Disons que la définition que j'ai donné, ça serait pour la lumière modèle ondulatoire.


Là il faut que je dise le rapport par rapport au chapitre qui dit que la lumière est un modèle corpusculaire...

Je sais d'après les hypothèses de Niels Bohr qu'un photon est émis lorsque un atome passe d'un niveau d'énergie Ei à un niveau d'énergie inférieur Ef.

D'où mon idée...peut être farfelue de dire que la seconde serait le temps nécessaire à un atome pour passer du niveau d'énergie Ei à Ef...

[SaintAmand]

D'où mon idée...peut être farfelue de dire que la seconde serait le temps nécessaire à un atome pour passer du niveau d'énergie Ei à Ef...

Je comprends pas ce que tu veux dire. La seconde a une définition bien précise:

http://www.bipm.org/fr/si/si_brochure/chapter2/2-1/2-1-1/second.html

[Rockleader]

La seconde est la durée de 9 192 631 770 périodes de la radiation correspondant à la transition entre les deux niveaux hyperfins de l'état fondamental de l'atome de césium 133

.

Ouep, c'est bien ce que je dis, la durée de x périodes de radiations...bon ça je peux pas le deviner dans mon chapitre...Correspondant à la transition entre deux niveau d'énergie. de l'atome de césium...


bon après j'ai jamais parlé du cesium dans mon cours, je pense que le prof attend une réponse du genre...la seconde est définie par la durée de transition d'un niveau d'énergie à un autre d'un atome (en l'occurrence le cesium).

[Skullkid]

La question me semble un peu bizarre aussi, puisque la définition de la seconde fait surtout appel aux propriétés ondulatoires de la lumière. Il se trouve que les radiations émises par les atomes quand ils se désexcitent sont des photons, mais puisqu'on parle de leur période on s'intéresse plus au côté "onde"... (et ce n'est pas la durée de transition, c'est la période de la radiation émise lors de la transition)

[Rockleader]

Erf du coup moi je dois répondre quoi :hum:

[Skullkid]

Ben je sais pas trop. Cette question vient d'un DM, donc il doit bien y avoir un contexte... Est-ce que tu as une définition de la seconde dans ton cours ? Et est-ce celle qui parle du césium ?

[Rockleader]

Non du tout, quand je dis que ça vient d'un DM, c'est que le prof nous a donné cette question en DM...mais il n'y a rien d'autre a coté.


Et non mon cours ne parle pas du césium...

Le plan de mon cours c'est

I Le photon

II Les spectres lumineux

III Interprétations des spectres atomiques

[Skullkid]

Alors c'est peut-être la partie "interprétation des spectres atomiques" qui va servir. La définition actuelle de la seconde repose entre autres sur le fait qu'un atome donné ne peut exister que dans certains états dont l'énergie est bien définie, ce qui fait que les spectres atomiques sont des spectres de raies. La seconde est définie à partir d'une raie particulière du césium.

[Rockleader]

Oki, merci.

On ne me parle pas du césium...mais je pense qu'il faut quand même le mettre parce que sinon...


Si je reprend les hypothèses de bohr qu'on a vu dans mon III, on dit bien que l'énergie de l'atome est quantifiée, et là je fais le rapporchement avec le spectre de raie du césium à partir duquel la seconde est définie.

[Rockleader]

Donc, ça c'était une question à part qui ne rentrait pas dans mno DM.

J'ai à cté un exercice à faire, j'aurais peut être du commencé par celui ci avant de répondre à la dernière question mais bon...


Bref

Les valeurs des niveauxx d'énergies de l'atome d'hydrogène sont données par la relation En= E0/n²
n entier >= 1
E0= 13.6 eV
n=1 est le milieu fondamental
Les valeurs de En positives ou nulles correspondent à un état ionisé (noyau et électron non lié). Ces états ne sont pas quantifiées.


a) Que signifie "les énergies de l'atome sont quantifiés".


==>Cela signifie que l'atome ne peut exister que dans certains états d'énergies bien définies.
Ces état correspondent à un niveau d'énergie de l'atome pour lesquels on a une une répartiton des électrons bien définies sur les couches K,L,M


b) Comment l'expression des énergies de l'atome d'hydrogène fait elle apapraitre cette propriété ?

Je sais pas trop comment répondre à cette question...moi j'aurais dis parce que c'est logique :ptdr: mais je pense pas que ce soit ce qui est attendue^^


c Représenter sur un diagramme les 4 1er niveaux d'énergies de l'atome d'hydrogène.

Je l'ai fais...le premier niveau se situe à -13.6....le quatrième à -0.85.



Ensuite il y a des questions de calculs à faire, je n'y ai pas vraiment réfléchis encore...

[Mathusalem]

Donc, ça c'était une question à part qui ne rentrait pas dans mno DM.

J'ai à cté un exercice à faire, j'aurais peut être du commencé par celui ci avant de répondre à la dernière question mais bon...


Bref

Les valeurs des niveauxx d'énergies de l'atome d'hydrogène sont données par la relation En= E0/n²
n entier >= 1
E0= 13.6 eV
n=1 est le milieu fondamental
Les valeurs de En positives ou nulles correspondent à un état ionisé (noyau et électron non lié). Ces états ne sont pas quantifiées.


a) Que signifie "les énergies de l'atome sont quantifiés".


Sans être trop concret c'est plutôt l'énergie des électrons de l'atome est quantifiée. Ces atomes ne peuvent vivre que dans des états bien distincts, caractérisés par 4 nombres quantiques différents, créants différentes 'orbitales' où les électrons peuvent vivre. Ces dernières ont une énergie bien précise.


b) Comment l'expression des énergies de l'atome d'hydrogène fait elle apapraitre cette propriété ?

L'expression, de mémoire, fait intervenir 'n' entier. Ainsi, en incrémentant n, tu fais des sauts.


c Représenter sur un diagramme les 4 1er niveaux d'énergies de l'atome d'hydrogène.

Je l'ai fais...le premier niveau se situe à -13.6....le quatrième à -0.85.



Ensuite il y a des questions de calculs à faire, je n'y ai pas vraiment réfléchis encore...

Est-ce que tu dois calculer quelque chose avec des expressions sinusoidales d'ondes stationnaires ?

[Rockleader]

Non je crois pas...fin jte dis la suite quand même...


-Calculer la longueur d'onde de la radiation émise lorsqu'un atome d'hydrogène passe d'un état excité n=2 au niveau fondamental n=1
Montrer qu'aucune transition s'effectuant directement entre un état excité de l'atome d'hydrogène et son état fondamental ne se produit avec émissions de lumière visible.

(La 2nde partie de la question devrait se déduire de la longueur d'onde...la logique voudrait que je trouve une longueur d'onde qui n'appartient pas à 400-800 nan ?)


-Le spectre de l'atome d'hydrogène comporte quatre raies dans le domaine visible dues à une transition entre un état excité tel que n>2 et l'état n=2.
Les longueurs d'ondes de ses radiations sont:
656 nm / 486 nm / 434 nm / 410 nm.
Identifier les radiations correspondant aux état excité initiaux n=3 ert n=4.



-On éclaire des atomes d'hdrogènes dans l'état fondamental avec des radiations pour lesquelles les quantas d'énergie ont successivement les valeurs suivantes:
8.2 eV/ 10.2 eV/ 10.7 eV / 14.6 eV

Quelles radiations peuvent être absorbés ? Quel est alors l'état final du système noyau électron.








Bon voilà finis....comme vous pouvez le voir il y a pas mal de boulot...une fois qu'on a compris ce qu'il faut faire ça doit aller vite, mais encore faut il comprendre --'

[Rockleader]

J'ai un petit soucis dans mes calculs au niveau de l'unité...


Je vais avoir:

Longueur d'onde = (h*c) /Variations d'énergies.


h c'est une constante en J.s-1
la variations d'énergie, bon je l'ai calculé pour le premier calcul, elle fait 10.2 eV ce qui équivaut à 1,632*10^-18 J

c est la vitesse de la lumière, mais je ne sais pas dans quelle unité je dois la mettre. Sachant que je veux de préférence obtenir une longueur d'onde en nanomètres...

[Mathusalem]

h est en joules * secondes, non pas / secondes.

Tu as l = h c / ;)E
En dimensions, ca fait des mètres, puisque une vitesse est en mètres par secondes.

Donne la vitesse de la lumière en nanomètres par secondes et c'est bon.

[Rockleader]

Donc c= 3.00*10^8*10^9 = 3*10^17 nanomètres seconde ?


Sa doit bien être ça vu que j'ai obtenue une longueur d'onde qui n'ets pas visible.

[Rockleader]

Une confirmation ?

[Rockleader]

Bon, voilà, j'ai terminé mon exercice, il n'y a que la toute dernière question qui me bloque où je ne sais pas quoi répondre...


"Quelles radiations peuvent être absorbés ? Quel est alors l'état final du système noyau électron."

Sachant que j'ai fais les calculs et que j'ai donc prouvé qu'aucune de ces radiations ne pouvait être absorbé.

[Mathusalem]

Une confirmation ?

Confirmation.

Tu as fait quoi comme calculs pour ta dernière question ?