Le diagramme énergétique de l'atome d'hydrogène 

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Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Énergie, matière et rayonnement

Le diagramme énergétique de l'atome d'hydrogène 26211-Eqn284

E1 = - 13,6 eV ; E2 = - 3,4 eV ; E3 = - 1,51 eV

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Données : 26211-Eqn278 ; 26211-Eqn279 ; 26211-Eqn280 ;

26211-Eqn281 ; 26211-Eqn282 ; 26211-Eqn283.

  • a. Cet atome est composé d'un proton et deux électrons.
  • b. Le diagramme de la figure 2 représente deux excitations simultanées.
  • c. Sur le diagramme de la figure 1, l'une des flèches représente l'énergie d'un photon de longueur d'onde associée λ = 1,22 x 10-7 m.
 Réponse 

a. Faux. Cet atome est composé d’un proton (Z = 1) et d’un électron (pour respecter la neutralité de l’atome).

b. Faux. Le diagramme 2 représente bien des absorptions : les flèches sont vers le haut lorsque l’atome, passant de – 13,6 eV à – 3,4 eV ou de – 13,6 eV à – 1,51 eV, gagne de l’énergie. Cependant, l’atome n’a qu’un seul électron. Les deux absorptions ne peuvent être simultanées : l’atome absorbe soit l’énergie (E3E1) soit l’énergie (E2E1). Il n’absorbe qu’un seul photon à la fois.

Remarque : l’atome pourrait absorber (E2E1) puis (E3E2) mais cette situation n’est pas représentée sur les diagrammes proposés.

c. Vrai. On calcule 26211-Eqn289 et 26211-Eqn290.

Attention, l’énergie doit être en joules et non en eV.

26211-Eqn291

26211-Eqn292.