Niveau d'énergie minimum.

[invite38d9e885]

Salut !

Pouvez-vous m'expliquer sans raisonnement par l'absurde pourquoi les entités de matières tendent vers une niveau d'énergie minimum s'il vous plait ? Merci et surtout bonne journée !
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[Deedee81]

Salut,

Pouvez-vous m'expliquer sans raisonnement par l'absurde pourquoi les entités de matières tendent vers une niveau d'énergie minimum s'il vous plait ? Merci et surtout bonne journée !

C'est simplement une question d'environnement. Je vois les exceptions juste après.

Soit un système pouvant changer d'état de plusieurs manières entre un état d'énergie minimale E0 et des états d'énergie plus grande E1,E2, E3,...
Le système peut passer de E0 à E1, par exemple, en absorbant de l'énergie. Par exemple en absorbant un photon (ce n'est pas la seule manière)
Ou il peut passer de E1 à E0 en rendant l'excès d'énergie, par exemple en émettant un photon.

Pour émettre le photon, il n'a besoin de rien de particulier. Il émet le photon, le photon s'échappe et basta.
Mais pour absorber un photon, il faut qu'un photon soit disponible !!!! Comme généralement il n'y a pas dans l'environnement pléthore de photons de la bonne énergie, et bien le passage à l'état excité sera plus rare.
Et donc, finalement, le système passe facilement dans l'état d'énergie minimum E0 et a tendance à y rester.

Exceptions :
- Dans un environnement très énergétique, avec pleins de photons, le système va a voir tendance à absorber des photons et ne sera pas dans l'état d'énergie minimale. Imagine un atome de carbone lâché dans le Soleil par exemple. Avec la température énorme, tous ses électrons vont être arrachés. Et l'atome sera alors loin, très loin, de son état d'énergie minimale.
- Parfois le passage E1 -> E0 se fait difficilement ou très très lentement. On parle de système métastable. Cela peut se manifester par exemple par la phosphorescence (émission de lumière par un corps qui a été illuminé plus tôt). Ou l'exemple typique du diamant dont la forme stable est le graphite. Mais heureusement pour les bijoutier, les diamants ne se transforment pas très vite en graphite

Cas général :
Le cas général est le sujet de la physique statistique.
En fonction de son environnement et des propriétés des systèmes, on peut calculer la proportion de systèmes (par exemple des atomes) qui seront dans l'état E0, la proportion dans l'état E1, etc....

La situation "tout est dans l'état E0" ne se produit qu'au zéro absolu.