Utiliser la relation énergie et fréquence Problème

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Dernière modification : 07/08/2019 - Conforme au programme 2019-2020

Dans un laser hélium-néon, un mélange des deux gaz à basse pression est soumis à des décharges électriques. À ce stade, seuls les atomes d'hélium sont excités et entrent en collision avec des atomes de néon dans leur état fondamental.

Quelle transition correspond à l'atome de néon ?

La figure suivante représente trois désexcitations possibles de l'atome de néon au cours de laquelle un photon est émis (on rappelle qu'un électron-Volt (eV) correspond à 1{,}6 \times 10^{-19} J) :

Parmi les expressions suivantes, lesquelles correspondent à l'énergie du photon émis pour la première désexcitation ?

0{,}37 eV

5{,}9 \times 10^{-19} J

5{,}9 \times 10^{-20} J

3{,}7 eV

Parmi les expressions suivantes, lesquelles correspondent à l'énergie du photon émis pour la deuxième désexcitation ?

1{,}94 \times 10^{-19} eV

1{,}94 \times 10^{-15} J

1{,}21 eV

1{,}94 \times 10^{-19} J

Parmi les expressions suivantes, lesquelles correspondent à l'énergie du photon émis pour la troisième désexcitation ?

1{,}96 eV

3{,}14 \times 10^{-19} J

1{,}96 J

3{,}14 \times 10^{-20} J

Quelle est la fréquence et la longueur d'onde associées à :

L'énergie du photon émis pour la première désexcitation ?

\nu = 8{,}9\times10^{6} GHz et \lambda = 3{,}4 µm

\nu = 8{,}9\times10^{13} Hz et \lambda = 3{,}4\times10^{-6} mm

\nu = 8{,}9\times10^{6} kHz et \lambda = 3{,}4\times10^{-6} m

\nu = 8{,}9\times10^{13} Hz et \lambda = 3{,}4\times10^{-6} m

L'énergie du photon émis pour la deuxième désexcitation ?

\nu = 2{,}93\times10^{14} Hz et \lambda = 1{,}02\times10^{-6} m

\nu = 2{,}93\times10^{8} MHz et \lambda = 10{,}2 µm

\nu = 3{,}93\times10^{14} Hz et \lambda = 1{,}02\times10^{-6} m

\nu = 1{,}47\times10^{14} Hz et \lambda = 2{,}04\times10^{-6} m

L'énergie du photon émis pour la troisième désexcitation ?

\nu = 4{,}24\times10^{14} Hz et \lambda = 6{,}33\times10^{-7} m

\nu = 4{,}74\times10^{13} Hz et \lambda = 6{,}33\times10^{-7} m

\nu = 4{,}74\times10^{2} THz et \lambda =6{,}33 µm

\nu = 4{,}74\times10^{14} Hz et \lambda = 633 nm

À propos des trois transitions précédentes, que peut-on affirmer ?

La première est du domaine visible, de couleur jaune.

La deuxième appartient au domaine infrarouge.

La troisième est du domaine visible, de couleur rouge-orangé.

La première appartient au domaine ultraviolet.