Voici le diagramme énergétique d'un atome d'hydrogène :
Diagramme énergétique d'un atome d'hydrogène
Quelle est l'énergie d'un photon qui permet, lorsqu'il est absorbé par l'atome d'hydrogène, de faire la transition entre les niveaux 1 et 3 ?
Sur le diagramme d'énergie, on peut lire que les valeurs des énergies associées aux deux niveaux sont :
- E_1 = - 13{,}6 \text{ eV} pour le niveau 1 ;
- E_3 = - 1{,}51\text{ eV} pour le niveau 3.
Pour permettre la transition entre les niveaux 1 et 3, l'énergie du photon absorbé doit être égale à la variation d'énergie de l'atome :
E_{\text{photon}} = \Delta E_{\text{atome}}
Soit :
E_{\text{photon}} = E_{3} - E_{1}
E_{\text{photon}} = -1{,}51 - (-13{,}6)
E_{\text{photon}} = 12{,}1 \text{ eV}
L'énergie d'un photon qui permet, lorsqu'il est absorbé par l'atome d'hydrogène, de faire la transition entre les niveaux 1 et 3 est donc 12{,}1 \text{ eV}.
Voici le diagramme énergétique d'un atome d'hydrogène :
Diagramme énergétique d'un atome d'hydrogène
Quelle est l'énergie d'un photon qui permet, lorsqu'il est absorbé par l'atome d'hydrogène, de faire la transition entre les niveaux 2 et 3 ?
Sur le diagramme d'énergie, on peut lire que les valeurs des énergies associées aux deux niveaux sont :
- E_2 = - 3{,}39 \text{ eV} pour le niveau 2 ;
- E_3 = - 1{,}51\text{ eV} pour le niveau 3.
Pour permettre la transition entre les niveaux 1 et 3, l'énergie du photon absorbé doit être égale à la variation d'énergie de l'atome :
E_{\text{photon}} = \Delta E_{\text{atome}}
Soit :
E_{\text{photon}} = E_{3} - E_{2}
E_{\text{photon}} = -1{,}51 - (-3{,}39)
E_{\text{photon}} = 1{,}88 \text{ eV}
L'énergie d'un photon qui permet, lorsqu'il est absorbé par l'atome d'hydrogène, de faire la transition entre les niveaux 2 et 3 est donc 1{,}88 \text{ eV}.
Voici le diagramme énergétique d'un atome d'hydrogène :
Diagramme énergétique d'un atome d'hydrogène
Quelle est l'énergie d'un photon qui permet, lorsqu'il est absorbé par l'atome d'hydrogène, de faire la transition entre les niveaux 1 et 4 ?
Sur le diagramme d'énergie, on peut lire que les valeurs des énergies associées aux deux niveaux sont :
- E_1 = - 13{,}60 \text{ eV} pour le niveau 1 ;
- E_4 = - 0{,}85\text{ eV} pour le niveau 4.
Pour permettre la transition entre les niveaux 1 et 4, l'énergie du photon absorbé doit être égale à la variation d'énergie de l'atome :
E_{\text{photon}} = \Delta E_{\text{atome}}
Soit :
E_{\text{photon}} = E_{4} - E_{1}
E_{\text{photon}} = -0{,}85 - (-13{,}60)
E_{\text{photon}} = 12{,}75 \text{ eV}
L'énergie d'un photon qui permet, lorsqu'il est absorbé par l'atome d'hydrogène, de faire la transition entre les niveaux 1 et 4 est donc 12{,}75 \text{ eV}.
Voici le diagramme énergétique d'un atome de sodium :
Diagramme énergétique d'un atome de sodium
Quelle est l'énergie d'un photon qui permet, lorsqu'il est absorbé par l'atome de sodium, de faire la transition entre les niveaux 2 et 5 ?
Sur le diagramme d'énergie, on peut lire que les valeurs des énergies associées aux deux niveaux sont :
- E_2 = - 3{,}03 \text{ eV} pour le niveau 2 ;
- E_5 = - 1{,}38 \text{ eV} pour le niveau 5.
Pour permettre la transition entre les niveaux 2 et 5, l'énergie du photon absorbé doit être égale à la variation d'énergie de l'atome :
E_{\text{photon}} = \Delta E_{\text{atome}}
Soit :
E_{\text{photon}} = E_{5} - E_{2}
E_{\text{photon}} = -1{,}38 - (-3{,}03)
E_{\text{photon}} = 1{,}65 \text{ eV}
L'énergie d'un photon qui permet, lorsqu'il est absorbé par l'atome de sodium, de faire la transition entre les niveaux 2 et 5 est donc 1{,}65 \text{ eV}.
Voici le diagramme énergétique d'un atome de sodium :
Diagramme énergétique d'un atome de sodium
Quelle est l'énergie d'un photon qui permet, lorsqu'il est absorbé par l'atome de sodium, de faire la transition entre les niveaux 1 et 5 ?
Sur le diagramme d'énergie, on peut lire que les valeurs des énergies associées aux deux niveaux sont :
- E_2 = - 5{,}14 \text{ eV} pour le niveau 1 ;
- E_5 = - 1{,}38 \text{ eV} pour le niveau 5.
Pour permettre la transition entre les niveaux 2 et 5, l'énergie du photon absorbé doit être égale à la variation d'énergie de l'atome :
E_{\text{photon}} = \Delta E_{\text{atome}}
Soit :
E_{\text{photon}} = E_{5} - E_{1}
E_{\text{photon}} = -1{,}38 - (-5{,}14)
E_{\text{photon}} = 3{,}76 \text{ eV}
L'énergie d'un photon qui permet, lorsqu'il est absorbé par l'atome de sodium, de faire la transition entre les niveaux 1 et 5 est donc 3{,}76 \text{ eV}.