Niveau d'énergie, état fondamental, etc

[invite85a50d90]

Bonsoir !

Je me posais quelques question en lisant mes cours et en faisant mes exercices, qui relève de comprendre concrètement certaines choses.

D'abord, par exemple pour l'atome d'hydrogène, on voit souvent des niveaux qui montre n1,2,3 etc et à partir de 6 ou 7 on montre n= infini qui correspond à 0, qui est l'énergie d'ionisation.
Mais en soi, il existe justement une infinité de couches juste avant, par exemple n=12 existe, si on fournit à l'électron une certaine quantité d'énergie, certainement très petite et précise, qui d'ailleurs n'existe peut être pas en pratique, il "saute" bien à cette couche, ou bien je me trompe ? C'est juste que la différence d'énergie entre ces couches est exponentiellement de plus en plus faible voire inexistante, non ?

Ensuite je me demandais, par exemple, si on prend l'atome de Lithium, son état fondamental correspond à 1s2 2s1, et l'énergie de l'état fondamental est l'énergie de l'électron de la couche 2s1 ? De façon générale du coup, l'énergie de l'état fondamental est égal à l'énergie de la première énergie d'ionisation ? Et comment fait-on pour calculer les autres niveaux d'énergies supérieurs à l'état fondamental ?

Peut être que d'autres questions me viendront, mais pour le moment, y'a déjà ces petites choses que j'aimerais régler dans ma tête haha,

Merci d'avance !
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[gts2]

Bonjour,
Pour la première question, oui (sauf le exponentielle, c'est simplement une loi en 1/n²). On sait créer et manipuler de tels niveaux : atome de Rydberg, ils sont très gros (de nouveau rayon en n²), et il faut des excitations adaptées type micro-ondes.

[invite85a50d90]

Hello !
Merci pour ta réponse !

[Patzewiz]

Bonjour,

L'énergie d'un atome dans l'état fondamental est la somme des énergies des électrons de cet atome. On peut d'ailleurs exciter n'importe lequel des électrons du cortège électronique avec un rayonnement de longueur d'onde adaptée ou avec d'autres types d'excitation (faisceau d'électrons dans un tube RX par exemple).
Les calculs des énergies des niveaux excités sont complexes dans le cas des atomes à plusieurs électrons. Il faut faire des approximations et il n'y a pas de formules simples donnant des résultats précis. Ces résultats peuvent en revanche être obtenus par des calculs numériques. Si on veut malgré tout tenter des calculs avec des formules simples, on peut éventuellement appliquer des méthodes de type écrantage de Slater tout en se rappelant que c'est déjà une méthode à utiliser avec précaution pour des calculs dans l'état fondamental. En dehors de l'atome d'hydrogène, il n'existe qu'une seule série de cas simples: celle des ions hydrogénoïdes.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite85a50d90]

Je vois, merci, en effet en cherchant je ne trouvais pas vraiment de façon de calculer ça donc je me disais bien que ça devait être assez compliqué. J'avais testé avec la méthode slater et comme tu l'as dit, rien que pour les calculs pour laquelle on l'utilise, elle est un peu approximative, alors pour ce genre de résultats, ce n'est pas vraiment super précis haha.
Mais du coup merci pour ta réponse !!!