Énergie électron

[invite826299a9]

Salut!
Je voulais savoir quel est le rapport entre le changement d'orbite pour un électron et le "changement" d'énergie.
Je sais que pour m>n ( indices de l'orbite ) Em>En. Mais cela veut dire quoi en fait?
Merci.
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[Deedee81]

Salut,

Je voulais savoir quel est le rapport entre le changement d'orbite pour un électron et le "changement" d'énergie.
Je sais que pour m>n ( indices de l'orbite ) Em>En. Mais cela veut dire quoi en fait?

Ca veut dire que pour que l'électron passe de l'orbitale n à l'orbitale m, il faut lui fournir de l'énergie.

Cette énergie a, ici, deux forces : une énergie potentiel électrostatique. Le noyau (positif) attire l'électron (négatif) et pour l'éloigner il faut donc fournir un travail. L'autre forme est l'énergie cinétique, due à la vitesse de l'électron. Etant donné que la force d'attraction diminue avec la distance, les électrons lointain tournent moins vite (force centrifuge plus faible suffisante pour rester en orbite, tout comme les planètes.... bien que cette analogie "à la Bohr" ait ses limites). Le bilan total est que plus un électron est sur une orbite élevée, plus il possède d'énergie (ce que montre le calcul et l'expérience).

[invite826299a9]

Cette énergie a, ici, deux forces : une énergie potentiel électrostatique. Le noyau (positif) attire l'électron (négatif) et pour l'éloigner il faut donc fournir un travail. L'autre forme est l'énergie cinétique, due à la vitesse de l'électron.

L'énergie potentiel électrostatique augmente avec l'indice de l'orbite? Pardon mais j'ai du mal à comprendre ce point-ci. L'énergie cinétique j'ai compris qu'elle diminuait avec des orbites plus élevées.

Merci beaucoup.

[Deedee81]

Salut,

L'énergie potentiel électrostatique augmente avec l'indice de l'orbite?

Oui. Il y a une force d'attraction entre l'électron et le noyau. Pour éloigner l'électron (augmenter l'indice de l'orbite) il faut fournir un travail qui lutte contre cette force d'attraction. Ce travail, cette énergie, ce n'est rien d'autre que l'énergie potentielle électrostatique.

Une analogie : le potentiel de gravitation. Souvent notée -mgh (h hauteur, mesurée à partir d'un niveau conventionnel). Elle augmente avec l'altitude car il faut fournir de l'énergie pour soulever un corps.

Inversement, un corps qui chute, voit son énergie potentielle transformée en énergie cinétique.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite826299a9]

Salut,

Inversement, un corps qui chute, voit son énergie potentielle transformée en énergie cinétique.

Si l'énergie cinétique se transforme en énergie potentielle, comment se fait-il que l'énergie totale augmente? N'y-a-t-il pas conservation d'énergie? Ou bien j'ai moi même mal saisi un point.

Merci.

[Deedee81]

Si l'énergie cinétique se transforme en énergie potentielle, comment se fait-il que l'énergie totale augmente? N'y-a-t-il pas conservation d'énergie? Ou bien j'ai moi même mal saisi un point.

Pour un corps en chute libre, l'énergie totale n'augmente pas. Energie potentielle + énergie cinétique = constante.

Pour un électron qui change d'orbitale (là on ne peut pas vraiment parler de chute libre, les orbitales obéissant à des règles précises), l'énergie totale reste constante.... à condition de tenir compte des photons émis ou absorbés (un peu comme un satellite ne passe pas d'une orbite à une autre en tombant, un changement d'orbite n'est pas une chute libre, il faut évacuer l'excès d'énergie d'une manière ou d'une autre pour que l'orbite du satellite reste circulaire par exemple).

Energie cinétique (orbite m) + Energie potentielle (orbite m) = énergie du niveau m
-
Energie cinétique (orbite n) + Energie potentielle (orbite n) = énergie du niveau n
=
Energie du photon émis ou absorbé (ou, pour un satellite, énergie absorbée ou communiquée par de petits réacteurs placés sur le satellite)

[invite826299a9]

Merci beaucoup!