Voici le diagramme énergétique de l'atome d'hydrogène :

Diagramme énergétique d'un atome d'hydrogène
Lorsque l'énergie d'un atome d'hydrogène passe du niveau 4 au niveau 1, une radiation est émise.
Quelle est la longueur d'onde de cette radiation ?
Données :
- Constante de Planck : h = 6{,}63 \times10^{-34} \text{ J.s} ;
- célérité de la lumière : c = 3{,}00 \times10^{8} \text{ m.s}^{-1} ;
- valeur d'un électron-volt : 1 \text{ eV} = 1{,}60.10^{-19} \text{ J}.
La longueur d'onde \lambda de la radiation absorbée est liée à l'énergie du photon E_{\text{photon}} correspondant par la relation suivante :
\lambda_{\text{(m)}}= \dfrac{h_{\text{(J.s}^{})} \times c_{\text{(m.s}^{-1})}}{E_{\text{photon (J)} }}
L'énergie du photon émis lorsque l'énergie de l'atome d'hydrogène passe du niveau 4 au niveau 1 est :
E_{\text{photon}} = |E_{1} - E_{4}|
E_{\text{photon}} = -13{,}6 - (-0{,}85)
E_{\text{photon}} = 12{,}8 \text{ eV}
Il faut convertir cette unité en joules :
E_{\text{photon (J)}} = 12{,}8 \times 1{,}60 \times10^{-19}
D'où l'application numérique :
\lambda_{\text{(m)}}= \dfrac{6{,}63 \times10^{-34} \times 3{,}00 \times10^{8}}{12{,}8 \times 1{,}60 \times10^{-19}}
\lambda= 9{,}71 \times10^{-8} \text{ m}
La longueur d'onde de la radiation émise lorsque l'énergie d'un atome d'hydrogène passe du niveau 4 au niveau 1 est donc de 9{,}71 \times10^{-8} \text{ m}.
Voici le diagramme énergétique de l'atome d'hydrogène :

Diagramme énergétique d'un atome d'hydrogène
Lorsque l'énergie d'un atome d'hydrogène passe du niveau 3 au niveau 2, une radiation est émise.
Quelle est la longueur d'onde de cette radiation ?
Données :
- Constante de Planck : h = 6{,}63 \times10^{-34} \text{ J.s} ;
- célérité de la lumière : c = 3{,}00 \times10^{8} \text{ m.s}^{-1} ;
- valeur d'un électron-volt : 1 \text{ eV} = 1{,}60.10^{-19} \text{ J}.
La longueur d'onde \lambda de la radiation absorbée est liée à l'énergie du photon E_{\text{photon}} correspondant par la relation suivante :
\lambda_{\text{(m)}}= \dfrac{h_{\text{(J.s}^{})} \times c_{\text{(m.s}^{-1})}}{E_{\text{photon (J)} }}
L'énergie du photon émis lorsque l'énergie de l'atome d'hydrogène passe du niveau 3 au niveau 2 est :
E_{\text{photon}} = |E_{3} - E_{2}|
E_{\text{photon}} = -1{,}5 - (-3{,}39)
E_{\text{photon}} = 1{,}89 \text{ eV}
Il faut convertir cette unité en joules :
E_{\text{photon (J)}} = 1{,}89 \times 1{,}60 \times10^{-19}
D'où l'application numérique :
\lambda_{\text{(m)}}= \dfrac{6{,}63 \times10^{-34} \times 3{,}00 \times10^{8}}{1{,}89 \times 1{,}60 \times10^{-19}}
\lambda= 6{,}58 \times10^{-7} \text{ m}
La longueur d'onde de la radiation émise lorsque l'énergie d'un atome d'hydrogène passe du niveau 3 au niveau 2 est donc de 6{,}58 \times10^{-7} \text{ m}.
Voici le diagramme énergétique de l'atome d'hydrogène :

Diagramme énergétique d'un atome d'hydrogène
Lorsque l'énergie d'un atome d'hydrogène passe du niveau 4 au niveau 2, une radiation est émise.
Quelle est la longueur d'onde de cette radiation ?
Données :
- Constante de Planck : h = 6{,}63 \times10^{-34} \text{ J.s} ;
- célérité de la lumière : c = 3{,}00 \times10^{8} \text{ m.s}^{-1} ;
- valeur d'un électron-volt : 1 \text{ eV} = 1{,}60.10^{-19} \text{ J}.
La longueur d'onde \lambda de la radiation absorbée est liée à l'énergie du photon E_{\text{photon}} correspondant par la relation suivante :
\lambda_{\text{(m)}}= \dfrac{h_{\text{(J.s}^{})} \times c_{\text{(m.s}^{-1})}}{E_{\text{photon (J)} }}
L'énergie du photon émis lorsque l'énergie de l'atome d'hydrogène passe du niveau 4 au niveau 2 est :
E_{\text{photon}} = |E_{4} - E_{2}|
E_{\text{photon}} = -0{,}85 - (-3{,}39)
E_{\text{photon}} = 2{,}54 \text{ eV}
Il faut convertir cette unité en joules :
E_{\text{photon (J)}} = 2{,}57 \times 1{,}60 \times10^{-19}
D'où l'application numérique :
\lambda_{\text{(m)}}= \dfrac{6{,}63 \times10^{-34} \times 3{,}00 \times10^{8}}{2{,}54 \times 1{,}60 \times10^{-19}}
\lambda= 4{,}89 \times10^{-7} \text{ m}
La longueur d'onde de la radiation émise lorsque l'énergie d'un atome d'hydrogène passe du niveau 4 au niveau 2 est donc de 4{,}84 \times10^{-7} \text{ m}.
Voici le diagramme énergétique de l'atome de sodium :

Diagramme énergétique d'un atome de sodium
Lorsque l'énergie d'un atome de sodium passe du niveau 5 (n=5) au niveau 2 (n=2), une radiation est émise.
Quelle est la longueur d'onde de cette radiation ?
Données :
- Constante de Planck : h = 6{,}63 \times10^{-34} \text{ J.s} ;
- célérité de la lumière : c = 3{,}00 \times10^{8} \text{ m.s}^{-1} ;
- valeur d'un électron-volt : 1 \text{ eV} = 1{,}60.10^{-19} \text{ J}.
La longueur d'onde \lambda de la radiation absorbée est liée à l'énergie du photon E_{\text{photon}} correspondant par la relation suivante :
\lambda_{\text{(m)}}= \dfrac{h_{\text{(J.s}^{})} \times c_{\text{(m.s}^{-1})}}{E_{\text{photon (J)} }}
L'énergie du photon émis lorsque l'énergie de l'atome de sodium passe du niveau 5 au niveau 2 est :
E_{\text{photon}} = |E_{5} - E_{2}|
E_{\text{photon}} = -1{,}38 - (-3{,}03)
E_{\text{photon}} = 1{,}65 \text{ eV}
Il faut convertir cette unité en joules :
E_{\text{photon (J)}} = 1{,}65 \times 1{,}60 \times10^{-19}
D'où l'application numérique :
\lambda_{\text{(m)}}= \dfrac{6{,}63 \times10^{-34} \times 3{,}00 \times10^{8}}{1{,}65 \times 1{,}60 \times10^{-19}}
\lambda= 7{,}53 \times10^{-7} \text{ m}
La longueur d'onde de la radiation émise lorsque l'énergie d'un atome de sodium passe du niveau 5 au niveau 2 est 7{,}53 \times10^{-7} \text{ m}.
Voici le diagramme énergétique de l'atome de sodium :

Diagramme énergétique d'un atome de sodium
Lorsque l'énergie d'un atome de sodium passe du niveau 5 (n=5) au niveau 4 (n=4), une radiation est émise.
Quelle est la longueur d'onde de cette radiation ?
Données :
- Constante de Planck : h = 6{,}63 \times10^{-34} \text{ J.s} ;
- célérité de la lumière : c = 3{,}00 \times10^{8} \text{ m.s}^{-1} ;
- valeur d'un électron-volt : 1 \text{ eV} = 1{,}60.10^{-19} \text{ J}.
La longueur d'onde \lambda de la radiation absorbée est liée à l'énergie du photon E_{\text{photon}} correspondant par la relation suivante :
\lambda_{\text{(m)}}= \dfrac{h_{\text{(J.s}^{})} \times c_{\text{(m.s}^{-1})}}{E_{\text{photon (J)} }}
L'énergie du photon émis lorsque l'énergie de l'atome de sodium passe du niveau 5 au niveau 4 est :
E_{\text{photon}} = |E_{5} - E_{4}|
E_{\text{photon}} = -1{,}38 - (-1{,}51)
E_{\text{photon}} = 0{,}13 \text{ eV}
Il faut convertir cette unité en joules :
E_{\text{photon (J)}} = 0{,}13 \times 1{,}60 \times10^{-19}
D'où l'application numérique :
\lambda_{\text{(m)}}= \dfrac{6{,}63 \times10^{-34} \times 3{,}00 \times10^{8}}{0{,}13 \times 1{,}60 \times10^{-19}}
\lambda= 9{,}56 \times10^{-6} \text{ m}
La longueur d'onde de la radiation émise lorsque l'énergie d'un atome de sodium passe du niveau 5 au niveau 4 est donc de 9{,}56 \times10^{-6} \text{ m}.