Problème énergie

[etudiant20]

Bonsoir,

J'ai l'exercice suivant à faire, mais m'interroge : ne manquerait-il pas une donnée, celle de E1 pour la question 1 ?

Un atome est initialement dans son état fondamental E1 pris comme origine des énergies.

1. Exprimer littéralement, en fonction des données, la longueur d'onde Y1 du photon que l'atome doit absorber pour atteindre le niveau d'énergie E5 et calculer, en nanomètre, sa valeur sachant que E5=3,51 eV.
Préciser dans quel domaine appartient le photon.

2. Une fois l'atome excité, celui-ci se désexcite à partir du niveau d'énergie E5. On constate alors que le spectre d'émission comporte, entre autres, trois raies de longueur Y2=430 nm, Y3=580 nm et Y4= 722 nm.
a) Préciser la couleur de ces trois raies.
b) Déterminer, en eV, les énergies E2, E3, et E4 des niveaux correspondants aux raies observées dans le spectre.
c) Justifier par un calcul l'existence dans le spectre d'une raie de longueur d'onde Y5=694 nm. Préciser à quelle transition correspond cette raie.

Données : c=3.108m.s-1 ; h=6,626.10-34J.s.
1 eV=1,6*10-19 J.
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[Resartus]

Si on le prend pour origine, il vaut zero....

[invite07941352]

Bonsoir ,
je lis : " E1 est pris comme origine des énergies " . N'est ce pas suffisant ? E1 = 0 pour votre problème ...





Doublé , mais pas de beaucoup !!!

[etudiant20]

Bonsoir,

Merci pour cette réponse.

Voici mes réponses : Pouvez-vous me dire si elles sont exactes et si la rédaction est bonne svp ? Merci.

1. On a : E=(hc)/Y1 donc Y1=(hc)/E.
Or : E=E5-E1=E5=3,51 eV.

Donc Y1=(hc)/(3,51*1,6*10-19)=(6,626*10-34*3*108)/(3,51*1,6*10-19)=3,54*10-7 m=354 nm.

Le photon appartient donc au domaine des UV.

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2.a. Y2 : violet
Y3 : vert
Y4 : rouge.

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b.
* E=E5-E2=(hc)/Y2=(6,626*10-34*3*108)/(430*10-9)=4,623*10-19 J.

E5-E2=(4,623*10-19)/(1,6*10-19)=2,889 eV.

E5-E2=2,889 eV.
Donc E5-2,889=E2 donc E2=0,621 eV.

* E=E5-E3=(hc)/Y3=(6,626*10-34*3*108)/(580*10-9)=3,427*10-19 J.

E5-E3=(3,427*10-19)/(1,6*10-19)=2,142 eV.

E5-E3=2,142 eV.
Donc E5-2,142=E3 donc E3=1,368 eV.

* E=E5-E4=(hc)/Y4=(6,626*10-34*3*108)/(722*10-9)=2,753*10-19 J.

E5-E4=(2,753*10-19)/(1,6*10-19)=1,721 eV.

E5-E4=1,721 eV.
Donc E5-1,721=E4 donc E4= 1,789 eV.

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c. On calcule : E=(hc)/Y5=(6,626*10-34*3*108)/(694*10-9)=2,864*10-19 J.

E=(2,864*10-19)/(1,6*10-19)=1,79 eV.

Or E4-E1=1,79 eV.
Donc cette raie correspond à une transition de E4 vers E1.

(Peut-on savoir si c'est une absorption ou une émission ?)

PS : Que signifie : "Doublé , mais pas de beaucoup !!!"

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite07941352]

Re,
Si 694 nm correspond à une énergie de 1.79 eV , ce qui paraît exact , ce n'est pas une transition E4 vers E1 , qui n'existe pas :
E1 vers E4 , c'est y2 430 nm .
1.79 eV , c'est une transition en cascade de E4 ( 1.789 eV ) à E0 =0 , c'est une émission , on perd en niveau d'énergie comme y2 , y3, y4 ;
tout le reste est bon.


Doublé par resartus : il a posté son message quelques secondes avant ma réponse !

[etudiant20]

OK. Merci. Je voulais aussi connaître la différence entre Delta E et E. Pouvez-vous m'expliquer svp ?

[invite07941352]

Re,
Le thermomètre porte les graduation 20° , 30° , 50° , ...
Le Delta T entre 50° et 30° , c'est 20 ° . Oui ?

[etudiant20]

Oui. Je suis d'accord. Et après ?

[invite07941352]

Oui. Je suis d'accord. Et après ?

Pareil pour le diagramme en énergie ! Vous avez une échelle verticale repérée et des Delta E entre les niveaux .

[etudiant20]

Et quand employer Delta E et E ? Dans mon exercice, aurais-je dû employer Delta E ?

[invite07941352]

Re,
Je ne comprends pas ce qui vous pose problème , surtout que vous avez fait cet exercice juste presque seul .
On vous fixe un niveau arbitraire E0 = 0 .
Vous calculez des niveaux d'énergie E5 = 3.51 eV , E4 = 1.789 eV , E3 = 1.368 eV , etc ...
Vous avez une échelle calibrée en énergie .
Quel est le Delta E entre le niveau E4 et le niveau E3 ? C'est 1.789 - 1.368 = 0.421 eV

Il n'y a pas de recette pour utiliser E ou Delta E , on ne peut pas les confondre ... Je ne sais pas expliquer mieux !