physique (première) · Chapitre 8 · Exercice de TD

Les niveaux de l'atome d'hydrogène valent eV

La lumière : images, couleurs, photons · Photons et niveaux d'énergie · niveau 3 (difficile)

Énoncé

Les niveaux de l'atome d'hydrogène valent $E_{n} = - \frac{13 , 6}{n ^{2}}$ eV.

Calculer $E_{1}$ , $E_{2}$ , $E_{3}$ .
Calculer la longueur d'onde du photon émis lors de la transition $3 \to 2$ . À quelle raie visible correspond-elle ?
La transition $2 \to 1$ est-elle visible ?

Corrigé de la question 1

1. $E_{1} = - 13, 6$ eV ; $E_{2} = - 3, 4$ eV ; $E_{3} = - 1, 51$ eV.

Question 2 : comment l'IA t'aide

2. Calculer la longueur d'onde du photon émis lors de la transition $3 \to 2$ . À quelle raie visible correspond-elle ?

Élève

Pour la longueur d'onde, je pense qu'il faut d'abord calculer l'énergie du photon émis. Mais je ne sais pas si je dois faire $E_{3} - E_{2}$ ou $E_{2} - E_{3}$ .

Bonne piste. Le photon est émis quand l'atome passe d'un niveau à un autre : quelle énergie doit-il emporter pour que l'atome descende de $E_{3}$ vers $E_{2}$ ? Et quel signe doit avoir cette énergie pour un photon ?

Élève

L'atome perd de l'énergie, donc le photon emporte une énergie positive. Je prends $E_{3} - E_{2}$ , et comme $E_{3} > E_{2}$ , ça donne bien un nombre positif.

C'est cohérent. Tu as les valeurs de $E_{3}$ et $E_{2}$ au-dessus : calcule cette différence, puis rappelle la relation entre l'énergie d'un photon et sa longueur d'onde. Quel est l'ordre de grandeur de $Δ E$ en joules ?

L'IA ne donne pas la réponse : elle pose la question qui fait avancer. À toi de continuer.

Continue cet exercice avec l'IA

Reprends la question 2 là où le dialogue s'arrête, puis la suite de l'exercice.

Continuer avec l'IA — gratuit, sans inscription

Gratuit, sans inscription. L'IA te guide pas à pas, sans te donner la réponse.

Le cours du chapitre · Tous les exercices du chapitre

Continuer avec l'IA, gratuit →