Atomes sans électrons face aux photons

[roro222]

Bonjour
D'ordinaires les photons qui percutent un atomes sont absorbé par les élèctrons qui gravitent autour
Cela les fait changer d'orbite et ensuites les photons sont ré-émit et les électrons retournent à leur orbite précédante
Mais quant est t'il d'un atome ayant perdu tous ses élèctrons ?
Comment se comportent t'ils face aux photons ?
Eclairez ma lanterne
Merci
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[coussin]

Bah il ne se passe rien...

[LPFR]

Bonjour.
Oui. Avec des photons des énergies utilisées pour faire changer les électrons d'orbite, il ne passera rien, puisqu'il n'y a pas d'électrons.
Mais avec des photons bien plus énergétiques (gamma) et avec la valeur exacte d'énergie nécessaire, il sera possible de mettre le noyau (car ce n'est plus un atome) dans un niveau d'énergie excité.
Il finira par retomber à l'état de base en émettant un photon de (presque la) même énergie.
Mais ce deuxième processus, l'interaction de photons gamma avec des noyaux, se passe aussi bien (et beaucoup plus facilement !) avec des atomes complets, avec tout leur cortège électronique.
Voir par exemple l'effet Mössbauer.
Les électrons et le noyau ne jouent pas dans la même division côté énergie.
Au revoir.

[roro222]

Bonjour.
Oui. Avec des photons des énergies utilisées pour faire changer les électrons d'orbite, il ne passera rien, puisqu'il n'y a pas d'électrons.

Comment ça, il ne se passe rien
Si le photon arrive en plein sur le noyau, il se passera forcément quelque chose
Soit il rebondit
Soit il est dévié
Soit il le traverse
Soit il l'absorbe et adieu mon photon

[A voir en vidéo sur Futura]

[ThM55]

Tout dépend ce que l'on appelle "rien". Les noyaux ont des niveaux d'énergie discrets, et les premiers sont espacés de beaucoup plus d'électron-volts que les niveaux électroniques. Le photon qui est juste capable d'exciter les électrons ne fera donc "rien" au noyau, c'est à dire rien d'intéressant: il ne sera en particulier certainement pas absorbé. Cela ne signifie pas qu'il n'interagit pas avec le noyau, puisque celui-ci est chargé. Mais il ne peut interagir, je pense, qu'avec les seuls degrés de liberté continus, qui sont ceux du mouvement du centre de masse (il faudrait investiguer pour voir si les mouvements de rotation, qui sont discrets, ont des niveaux compatibles; j'ai oublié tout cela mais j'en doute).

[Amanuensis]

Si le photon arrive en plein sur le noyau, il se passera forcément quelque chose

Vous voyez un photon comme une "petite bille", un quasi point matériel. Ce n'est pas une approche qui marche, il n'y a pas ce "forcément" dans les théories modernes. Dans la liste il y a bien "Soit il ne se passe rien".

(Cela va même plus loin. La question sous-entend qu'un "photon" "existe" le long d'une "trajectoire" qui irait de sa création à sa destruction. Mais la simple expérience des fentes de Young montre que c'est un modèle qui ne marche pas, il n'y pas de "trajectoire", et l'ontologie du "photon" est du domaine philosophique.)