Chapitre 16 : le monde quantique (suite)
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2) Interprétation énergétique des spectres atomiques Un gaz excité sous basse pression émet, en se désexcitant, des rayonnements visibles (ou des rayonnements ultraviolets) possédant chacun une longueur d'onde. La valeur de l est déterminée par le passage d'un niveau d'énergie Ep supérieur à un niveau de plus basse énergie En :
L'ensemble des rayonnements lumineux de longueur d'onde ln,p va produire le spectre de raies d'émission du gaz. III) Énergie d'édifices microscopiques 1) Niveaux d'énergie électroniques d'un atome Un atome peut acquérir différents niveaux d'énergie électronique qui proviennent de : * l'interaction des électrons entre eux et des électrons avec le noyau. * l'énergie cinétique des électrons. Lorsqu'un atome perd une partie de cette énergie en passant d'un niveau 'p' à un niveau 'n' il émet des rayonnements d'énergie de l'ordre de l'électron volt. Ces rayonnements se situent généralement dans le domaine du visible (400 nm < l < 800 nm) ou dans l'ultraviolet 10-10 m < l < 0,4.10-6 m 2) Niveaux d'énergie d'un noyau Le noyau possède des niveaux d'énergie nucléaire du fait de l'interaction des nucléons. Lors d'une désintégration radioactive le noyau fils Y est, en général, dans un état excité ( noté Y* ). En se désexcitant, il émet un rayonnement g de forte énergie. La longueur d'onde l du rayonnement est de l'ordre du picomètre.
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3) Niveaux d'énergie d'une molécule On distingue quatre types d'énergie au sein d'une molécule : Ee, énergie
électronique des électrons. Et , énergie de translation de la molécule Ev , l'énergie de vibration due aux oscillations des noyaux autour de leur position d'équilibre. La transition entre deux niveaux d'énergie de vibrations correspond à : DE(vibration) = 0,1 eV Les longueurs d'onde correspondant à ce type de transition sont dans le domaine de l'infrarouge. Er ,l'énergie de la molécule autour de son centre d'inertie. La transition entre
deux niveaux d'énergie de rotation est de l'ordre du milli électronvolt.
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