Conversions et rayonnement électromagnétique
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Conversions et rayonnement électromagnétique



  1. #1
    Juliette16

    Conversions et rayonnement électromagnétique


    ------

    Bonsoir ...
    C'est encore moi qui sollicite votre aide :§

    Je voulais savoir dans un 1er temps si mes conversions étaient correctes ...

    Je dois convertir des longueurs d'onde en nombre d'onde (cm^-1 ) , en frequence (hz) et en énergie ( Joules et eV )

    . lambda = 10^-2 pm
    nombre d'onde = 1/10^-14 m = 1/10^-12 cm = 10^12 cm^-1
    f = c/lambda = 3*10^2 hz
    E = h*c/lambda = 6,62*10^-34 * (3*10^8 / 10^-14 ) = 1,98*10^-11 J = 12359505 ev

    . lambda = 0,4 µm
    nombre d'onde : 1/(0,4*10^-6) m = 1/(0,4*10^-4)cm = 4*10^-4 cm^-1
    f = c/lambda = 3*10^8 / 0,4*10^-6 = 7,5*10^14 hz
    E = h* c/lambda = 4,96*10^-31 J = 3,09*10^-12 ev

    . lambda = 1mm
    nombre d'onde = 1 / 10^-1 = 10 cm^-1
    f =c/lambda = 3*10^11 hz
    E = 1,98*10^-22 J = 1,2*10^-3 ev


    Sinon je voulais savoir :

    Variation d'énergie = Ep - En = 13,6 (1/n² - 1/p² )

    Mais sur une fiche, j'ai également noté : hv = Ep - En = A ( 1/n² - 1/p² ) avec A =Rh. C
    A serait censé être égal à 13,6 , or si je fais Rh*c cela ne fait pas 13,6 ... DOnc est-ce que cette formule est bonne ?

    sinon E = (13,6)z² / n² ou (-13,6)z² / n² ? je trouve les deux versions ....


    Sinon, c'est débile comme question mais on ne peut pas voir une radiation (contenant le photon ) absorbé par un électron ?


    Voici un énoncé de problème : je l'ai déjà fait donc je ne demande pas d'aide pour les réponses mais je voudrais savoir si j'ai bien compris le mécanisme ...

    " On irradie par un rayonnement électromagnétique de l'hydrogène atomique dans l'état fondamental.La radiation lambda =486nm de la série de Balmer est alors observée.
    1. Indiquer la radiation correspondant à lambda = 486nm
    2. Quelle doit etre la valeur minimale de la fréquence de la radiation excitatrice pour pouvoir observer la radiation d'émission lambda = 486nm ?
    3 . Calculer la longueur d'onde de cette radiation excitatrice
    4 . pour celle valeur minimale de v, l'atome d'hydrogène émet-il d'autres radiations et si oui lesquelles ? "

    Tout d'abord l'électron ( l'unique ! ) de H présent sur n=1 absorbe un photon qui est présent dans la radiation électromagnétique qu'on envoie sur H. Le photon lui transmet une certaine énergie : C'est une absorption. On passe d'un niveau n=1 à un niveau p inconnu.
    Ensuite, on observe une radiation de longueur d'onde 486nm. En effet,H venant d'être excité n'est plus stable, il tend à revenir dans son état fondamental; il se desexcite.
    Par le calcul, on trouve P = 4 La radiation de longueur d'onde 486nm correspond donc à la raie P=4 -----> n =2 . (on nous dit que c'est une raie de la série Balmer qui est observée )

    On en conclut que la radiation excitatrice est n=1 ---> P = 4 . Cette radiation fait partie des UV ( Lyman ) alors que la radiation émise fait partie du domaine du visible . C'est normal ? En effet, la radiation absorbée ne sera pas réémise de la même façon ... ( dites moi si je me trompe )

    Mais après, il va surement y avoir une désexcitation de n=2 à n = 1 pour revenir à l'état fondamental ... ?


    Merci

    -----
    Dernière modification par Juliette16 ; 16/10/2012 à 17h19.

  2. #2
    phys4

    Re : Conversions et rayonnement électromagnétique

    Citation Envoyé par Juliette16 Voir le message

    Je dois convertir des longueurs d'onde en nombre d'onde (cm^-1 ) , en frequence (hz) et en énergie ( Joules et eV )

    . lambda = 10^-2 pm
    nombre d'onde = 1/10^-14 m = 1/10^-12 cm = 10^12 cm^-1
    f = c/lambda = 3*10^2 hz
    E = h*c/lambda = 6,62*10^-34 * (3*10^8 / 10^-14 ) = 1,98*10^-11 J = 12359505 ev
    Bonjour,
    La ligne f ne convient pas, c'est évidemment une très haute fréquence 3.1022
    Erreur de décimales également pour l'énergie en eV : E = 124 MeV

    Citation Envoyé par Juliette16 Voir le message
    . lambda = 0,4 µm
    nombre d'onde : 1/(0,4*10^-6) m = 1/(0,4*10^-4)cm = 4*10^-4 cm^-1
    f = c/lambda = 3*10^8 / 0,4*10^-6 = 7,5*10^14 hz
    E = h* c/lambda = 4,96*10^-31 J = 3,09*10^-12 ev
    Attention au nombre d'onde : 1/0,4 ne vaut pas 4
    Erreur d'exposant pour E = 4,965.10-19
    C'est faux en Ev évidemment : 3,1 eV
    Je vous propose de retenir des ordres de grandeur : 0,4 µm c'est une onde optique (bleu) donc l'énergie est de quelques eV.

    Citation Envoyé par Juliette16 Voir le message
    Variation d'énergie = Ep - En = 13,6 (1/n² - 1/p² )

    Mais sur une fiche, j'ai également noté : hv = Ep - En = A ( 1/n² - 1/p² ) avec A =Rh. C
    A serait censé être égal à 13,6 , or si je fais Rh*c cela ne fait pas 13,6 ... DOnc est-ce que cette formule est bonne ?
    sinon E = (13,6)z² / n² ou (-13,6)z² / n² ? je trouve les deux versions ....
    Les 13,6 sont de eV, comme c'est une énergie potentielle : à compter en négatif.

    Citation Envoyé par Juliette16 Voir le message
    Sinon, c'est débile comme question mais on ne peut pas voir une radiation (contenant le photon ) absorbé par un électron ?
    Ce n'est pas débile, c'est exact pour un effet photoélectrique, l'énergie est cédée à l'électron.

    Citation Envoyé par Juliette16 Voir le message
    " On irradie par un rayonnement électromagnétique de l'hydrogène atomique dans l'état fondamental.La radiation lambda =486nm de la série de Balmer est alors observée.
    1. Indiquer la radiation correspondant à lambda = 486nm
    2. Quelle doit etre la valeur minimale de la fréquence de la radiation excitatrice pour pouvoir observer la radiation d'émission lambda = 486nm ?
    3 . Calculer la longueur d'onde de cette radiation excitatrice
    4 . pour celle valeur minimale de v, l'atome d'hydrogène émet-il d'autres radiations et si oui lesquelles ? "

    Tout d'abord l'électron ( l'unique ! ) de H présent sur n=1 absorbe un photon qui est présent dans la radiation électromagnétique qu'on envoie sur H. Le photon lui transmet une certaine énergie : C'est une absorption. On passe d'un niveau n=1 à un niveau p inconnu.
    Ensuite, on observe une radiation de longueur d'onde 486nm. En effet,H venant d'être excité n'est plus stable, il tend à revenir dans son état fondamental; il se desexcite.
    Par le calcul, on trouve P = 4 La radiation de longueur d'onde 486nm correspond donc à la raie P=4 -----> n =2 . (on nous dit que c'est une raie de la série Balmer qui est observée )

    On en conclut que la radiation excitatrice est n=1 ---> P = 4 . Cette radiation fait partie des UV ( Lyman ) alors que la radiation émise fait partie du domaine du visible . C'est normal ? En effet, la radiation absorbée ne sera pas réémise de la même façon ... ( dites moi si je me trompe )

    Mais après, il va surement y avoir une désexcitation de n=2 à n = 1 pour revenir à l'état fondamental ... ?
    Le raisonnement est correct, il est normal que la longueur excitatrice soit plus courte que les longueurs d'onde observées.
    La désexcitation à partir de p = 4 peut passer par toutes les valeurs intermédiaires, pour finir à p = 1 dans l'état stable.

    Bonne fin de semaine.
    Comprendre c'est être capable de faire.

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