Photoionisation et ionisation thermique

[invitefb4aad4e]

Bonjour,
Comme vous le savez, il est possible d'exciter un atome (jusqu'à l'ioniser) par rayonnement photonique ou par augmentation de la température ambiante dans laquelle évolue cet atome, seulement, je me demandais -et la question peut vous paraître ridicule- pour quelle raison est-ce qu'une augmentation de l'énergie interne d'un atome provoquerait l'augmentation du nombre quantique de l'un ou de plusieurs de ses électrons de valence les éloignant ainsi progressivement de leur noyau?
La recherche de la stabilité? Et dans le cas de l'énergie d'ionisation, ne pourrait-on pas rejeter l'excédent à travers un rayonnement gamma "basique"? Quelqu'un aurait la relation générale où cette limite est explicitée?
Merci !
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[albanxiii]

Bonjour,

Les nombres quantiques caractérisent l'état de l'atome, enfin, de certaines de ses propriétés qui permettent de décrire complètement son état.
Ils n'ont rien à voir avec son énergie interne, qui par ailleurs, avant ionisation, ne peut prendre que des valeurs discrètes (après ionisation, l'ion ne peut avoir que des niveaus d'énergie discret aussi, mais l'électron devenu libre peut lui prendre n'importe quelle valeur d'énergie).

@+

[bobdémaths]

Bonjour,

Juste une précision, pour qu'il n'y ait pas de mauvaise interprétation : l'énergie d'un atome dépend des nombres quantiques. Dans le cas de l'atome d'hydrogène, la formule donnant l'énergie de l’électron en fonction de n est particulièrement simple.

Pour la question initiale, la réponse est donc simplement la conservation de l'énergie. Quand un atome reçoit de l'énergie, il peut la stocker en faisant passer un ou plusieurs électrons sur des niveaux supérieurs (il y a d'autres processus possibles). Effectivement, l'atome peut ensuite se désexciter en émettant un photon.

[albanxiii]

Re,

l'énergie d'un atome dépend des nombres quantiques.

Oui, merci de la préciser, car j'ai l'impression que Aereum pense que c'est le contraire.

@+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Je pense que l'explication n'est pas quantique mais statistique (de Boltzmann).
L'atome ionisé est dans un état d'énergie potentielle plus grand que l'atome à l'état neutre.
Quand vous chauffez un ensemble de particules, atomes, molécules, etc. Les états d'énergie supérieure vont commencer à se peupler de plus en plus à mesure que la température monte.
En fit le rapport de probabilité d'occupation entre deux états séparés par une énergie ΔE est:

Cette exponentielle peut être très petite, mais comme le nombre d'atomes ou molécules est, à notre échelle, très grand, il y en a toujours assez d'ions, même dans la flamme d'une allumette ou un briquet.
Au revoir.