Absorption/réémission : photons d'énergie différentes des raies d'absorption

[Christian Arnaud]

Bonsoir,

Prenons un gaz (H2 par exemple), sur lequel est projeté de la lumière (solaire).
Les longueurs d'onde des raies d'absorption/réémission sont bien connues, et caractéristiques du gaz (Balmer, Lyman).
Pour un photon d'énergie approprie (E1), l'électron peut absorber le photon et passer dans un état excité, puis revenir dans un état d'énergie inférieur en émettant un photon d'énergie E1 (ou inférieure).

Mais que se passe t-il pour un photon d'énergie quelconque ?
Par exemple une énergie E2, un peu inférieure à E1 (mais qui ne correspond à aucune transition électronique) ?
Si il ne peut faire passer l'électron à un état stable supérieur (il lui manque un peu d'énergie), il va quand même perturber temporairement l'électron, non ? Et si il y a perturbation, il y a transfert d'énergie ....donc le photon devrait aussi être perturbé ?
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[invite171486f9]

Bonsoir,
si ce 2° photon transporte une energie ne correspondant à aucune transition électronique possible de la part de l'électron considéré, il ne peut donc pas passer dans un état excité. Pourquoi serait-il alors tout de même perturbé ?

[invitea774bcd7]

2 choses :
– Si E2 est « un peu différent » de E1, il va y avoir une probabilité faible (de plus en plus faible à mesure que E2 devient différent de E1) de faire la transition car tous les états électroniques sauf le fondamental ont une largeur.
– Si E2 est franchement différent de E1, il ne se passe rien. C'est totalement « transparent » pour l'électron.

[Christian Arnaud]

Bonsoir,
si ce 2° photon transporte une énergie ne correspondant à aucune transition électronique possible de la part de l'électron considéré, il ne peut donc pas passer dans un état excité. Pourquoi serait-il alors tout de même perturbé ?

C'est bien la question que je me pose ! Pour l'écrire en souriant, l'électron ne "sait" pas que le photon n'a pas une énergie suffisante, donc il ne peut pas "refuser" d'être perturbé, même si c'est très bref, et qu'il ne peut atteindre l'étage supérieur

guerom00 : Ok pour les valeurs au voisinage, mais même remarque qu'à citron : pourquoi n'y-a-t-il aucune interaction ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea774bcd7]

C'est très simple
C'est la théorie de la résonance. Tu as un électron qui possède plusieurs fréquences propres (correspondant aux différentes transitions électroniques). Tu lui appliques une perturbation périodique (le champ électromagnétique oscillant du photon). Si la fréquence de la force excitatrice est éloignée de toutes fréquences propre, il ne se passe rien. Sinon, ça résonne…

Sinon tous les ponts du monde s'écrouleraient au moindre coup de vent. Et c'est pour ça que les architectes créant ces ponts calculent ses fréquences de résonance.