Spectre de l'hydrogène

[LicenceXP]

Bonsoir !

Le spectre de l'hydrogène comporte 4 raies : 410nm, 434, 486 et 656.

Ma question : puisque l'hydrogène ne possède qu'un électron, comment peut-on avoir 4 raies ?

J'entends par là que la transition d'un électron de sa couche excitée vers la couche initiale amène à l'émission de lumière (evacuation de l'excès d'énergie sous forme de lumière).
Pourquoi y a t'il 4 raies différentes

[Odie]

Bonsoir!

Il y en a bien plus que 4, notamment en UV et en IR.
Sinon, oui, un seul électron... mais plusieurs niveaux énergétiques quantifiés.

[LicenceXP]

Ca y est j'ai trouvé comment exposer mon problème


Si je prends un seul atome d'hydrogène, donc un seul électron, et que je mets cet atome dans un tube cathodique. Il va donc recevoir une décharge, l'electron va sauter vers une couche supérieur et finalement redescendre en évacuant l'excès d'énergie sous forme de lumière...

Notre spectre aura 4 raies ici ?

[Odie]

Non, plus que ça...
Les raies visibles du spectre d'émission constituent la série de Balmer (transition n→2, n>2). L'intensité de chaque raie diminue très vite pour les transitions les plus énergétiques.

Il faut rajouter à tout ça les séries de Lymann (UV), Paschen, Brackett, Pfund (IR).

[Heimdall]

Un spectre c'est le résultat statistique de l'ensemble des transitions effectuées par un grand nombre d'atomes.

Chaque transitions d'un niveau d'énergie vers un autre possède une probabilité de s'effectuer.

Sur un tas énorme d'atomes même les transitions de probabilité faibles sont effectuées, mais un nombre de fois moins important, ainsi l'intensité de la raie est moindre que pour une raie de forte probabilité.

Si maintenant tu ne fais ton expérience que sur un seul atome n'ayant qu'un seul électron, cet électron, suivant l'énergie que tu vas lui fournir va envoyer tel ou tel photon en se désexcitant, un photon d'énergie caractéristique de la transition qu'il vient d'accomplir, ce qui revient à parler d'une seule fréquence (ou longueur d'onde). Mais peut-on parler de raie ou de spectre dans le cas d'un photon

[LicenceXP]

Merci Heimdall c'est ce qui me fallait

Donc si on a 4 raies (dans le spectre du visible, on est d'accord ) C'est parce qu'on a fournie une énergie plutôt aléatoire, et tous les electrons ne vont pas exactement monter de la couche fondamentale vers la même couche x

[Heimdall]

Donc si on a 4 raies (dans le spectre du visible, on est d'accord ) C'est parce qu'on a fournie une énergie plutôt aléatoire, et tous les electrons ne vont pas exactement monter de la couche fondamentale vers la même couche x

En fait je m'aperçois que j'ai dis une bétise dans mon précédent post.

Il ne s'agit pas forcément que de la montée, imaginons 4 atomes H, tu leur fourni chacun rigoureusement le même photon, et disons qu'ils arrivent a faire la transition tous les 4.

S'ils sont sur le même niveau excité, ils peuvent toujours se désexciter de plusieurs manières différentes. (et oui les deux niveaux fondamental et excités ne sont pas forcément consécutifs, il peut y avoir d'autres niveaux entre.)


ils peuvent peut-etre par exemple retomber dans l'état fondamental directement en ré-émettant l'énergie incidente. on bien comme dans une échelle, retomber en empruntant les barreaux (niveaux) qu'ils veulent, et à chaque petite transition déscendante émettre un photon... dans ce cas plusieurs photons d'énergie inférieure a l'énergie incidente seront émis.

chaque désexcitation est UN "chemin" descendant en énergie, émettant un ou plusieurs photons

[LicenceXP]

Ah ouf heureusement que tu dis ça car j'avais compris les choses tout à fait différemment...

Donc les différentes raies représentent les différentes façons de chaque atomes d'hydrogène d'évacuer l'énergie qu'on lui a fourni.

Ais je compris ainsi ?