NIVEAUX D’ENERGIE DE L’ATOME
P16 niveaux d energie dans l'atomevd'hydrogène PDF à télécharge (937.94 Ko)
Académie de Pikine-Guédiawaye Année scolaire 2018
Lycée de Thiaroye Niveau TS2
P16- niveaux d’Energie de l’atome
Travaux dirigés Terminale S ...P16 niveaux d energie dans l'atomevd'hydrogène PDF à télécharger pour avoir le document au complet...
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masse de l'électron m = 9,1.10-31 k
L'énergie de niveau n de l'atome d'hydrogène est donnée par En = -
En en eV et n nombre entier non nul.
1) Quelle est l'énergie correspondant au niveau fondamental de l'atome ?
2) Une transition d'un niveau 4 à un niveau 2 peut-elle se faire par absorption ou par émission d'un photon ? Quelle est l'énergie du photon ?..P16 niveaux d energie dans l'atomevd'hydrogène PDF à télécharger pour avoir le document au complet...
3) Lorsque l'atome est dans son état fondamental, quelle est la plus grande longueur d'onde l des radiations qu'il peut absorber ? A quel domaine spectral appartient l ?
4) Quelle est l'énergie d'ionisation de l'atome d'hydrogène ?
5) On envoie sur des atomes d'hydrogène dans l'état fondamental différents photons, d'énergies respectives : 8,2 eV ; 10,2 eV ; 13,6 eV ; 14,6 eV.
Quels sont les photons pouvant être absorbés ?
Quel est l'état final du système ?
Les niveaux d'énergie de l'atome d'hydrogène H sont donnés par :
1) Représenter les cinq premiers niveaux sur un diagramme (échelle 1 cm « 1 eV). Quelle est l'énergie minimale de l'atome d'hydrogène ? A quoi correspond-elle ?
2) Donner l'expression littérale de la longueur d'onde lp,m, de la radiation émise lors de la transition électronique du niveau n = p au niveau n = m en expliquant pourquoi on a p > m.
3) L'analyse du spectre d'émission de l'atome d'hydrogène montre la présence des radiations de longueurs d'onde :
H..P16 niveaux d energie dans l'atomevd'hydrogène PDF à télécharger pour avoir le document au complet... = 656,28 nm, H= 486,13 nm et Hg = 434,05 nm.
3.a - Déterminer les valeurs correspondantes de p.
3.b - Balmer, en 1885, écrivait la loi de détermination de ces raies sous la forme : l = l0
Retrouver cette loi et déterminer la valeur l0. (Extrait Bac S1S3 2001)
Les niveaux d'énergie de l'atome d'hydrogène sont donnés par la relation : En = -
avec E0 = 13,6 eV et avec n Î lN
L'atome d'hydrogène est dans son état fondamental.
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Déterminer l'énergie minimale..P16 niveaux d energie dans l'atomevd'hydrogène PDF à télécharger pour avoir le document au complet...r l'atome d'hydrogène. En déduire la longueur d'onde du seuil (l0) correspondante.
2.a- Dire dans quel(s) cas la lumière de longueur d'onde li est capable
- d'ioniser l'atome d'hydrogène.
- d'exciter l'atome d’hydrogène sans l'ioniser.
2.b- Parmi les longueurs d'onde li suivantes lesquelles sont susceptibles d'ioniser l'atome ?
en déduire l'énergie cinétique de l'électron éjecté : l1 = 88 nm ; l2 = 121 nm ; l3 = 146 nm
2.c- Quelles sont les longueurs d'onde absorbables par l'atome parmi les longueurs d'onde l1 , l2 et l3 ?
3) La lumière émise par certaines nébuleuses contenant beaucoup..P16 niveaux d energie dans l'atomevd'hydrogène PDF à télécharger pour avoir le document au complet... d'hydrogène gazeux chauffé mais à basse pression, est due à la transition électronique entre les niveaux 2 et 3. Déterminer la couleur d'une telle nébuleuse. On donne :(Extrait Bac S2 1999)
Violet bleu vert jaune orangé rouge
380 450 500 570 590 610 780 l(nm)
Les niveaux d'énergie de l'atome d'hydrogène sont donnés par la relation :
1) Evaluer, en nanomètre, les longueurs d'onde des radiations émises par l'atome d'hydrogène lors des transitions :
1.a- Du niveau d'énergie E3 au niveau d'énergie E1 (longueur d'onde : l1).
1.b- Du niveau d'énergie E2 au niveau d'énergie E1 (longueur d'onde l2).
1.c- Du niveau d'énergie E3 au niveau d'énergie E2 ; (longueur d'onde l).
2) Une ampoule contenant de l'hydrogène est portée à la température de 2800° K. Les atomes sont initialement dans leur état fondamental. Une lumière constituée des 3 radiations de longueurs d'onde l1, l2, l, traverse ce gaz.
Quelles sont les radiations absorbées par l'hydrogène contenu dans cette ampoule ? (Justifier).
3) 3.a-Montrer que pour une transition entre un état, de niveau d'énergie. Ep, et un autre, de niveau d'énergie inférieur En (p > n), la relation donnant la longueur d'onde l de la radiation émise est :
Dans cette relation, RH est une constante appelée constante de RYDBERG.
3.b - Calculer la valeur de la constante RH.
4) La série de Lyman comprend les radiations émises par l'atome d'hydrogène excité (n ³ 2) lorsqu'il revient à son état fondamental. (n = 1).
Evaluer, en nm, l'écart Dl entre la plus grande et la plus petite longueur d'onde des raies de la série de Lyman. 
(Extrait Bac S2 2002)
