La Bnbox !

Créateur de sourires...

Mon compte

S'inscrire

Recherche

Vous êtes ici : Accueil » Cahier de l'élève » Physique-Chimie » Ouverture au monde quantique

Cahier de l'élève



« Article précédent - Sommaire - Article suivant »

Physique-Chimie : Ouverture au monde quantique

I] Avant-propos et rappels


- Le mot quantique se lit couantique.
- Le symbôle X_a^Z est la représentation d'un noyau d'un atome.
X est l'élement
Z le nombre de proton
A le nombre de nucléon (dont Z proton et (A-Z) neutron)
Par conséquent il y a aussi Z éléctrons.

II] Mécanique de Newton

1)Les forces newtoniennes (force proportionnelle à 1/d2)

     a. Force d'attraction gravitationnelle (loi de Newton)
F = G \times \frac{m\times m'}{d^2}
Avec G = 6.67*10^{-11} \, SI
Exemple : Force gravitationnelle entre un proton et un éléctron, Fg = 4.1 \times 10{-47} \, N

     b. Force éléctrostatique (loi de Coulon)
b]F = k*(|q*q'|/d2)[/b]
Avec k = 9*1019 SI
Exemple : Force éléctrostatique entre un proton et un éléctron, Fe = 9.2*10-8 N

     c. Conclusion
Calculons le rapport des 2 exemples.
Fe/Fg = 2*1039 or en physique on néglige à partir de 100.
Donc seul la foce éléctrostatique est efficace au niveau de l'éléctron. On émet donc l'hypothèse que l'atome suit un modèle planétaire.
2) Modèle planétaire de l'atome

Dans la logique Newtonienne , comme les planètes tournent autour du soleil (à cause de la force gravitationnelle et de sa vitesse) les éléctrons tournent autour du noyau sous l'influence des seules forces éléctrostatiques.
3) Limites de la mécanique Newtonienne

- Toutes les planètes du système solaire sont variés : tous les rayons orbitaux sont possible.
- Par contre tous les atomes d'un même élement on 1 rayon du même ordre de grandeur. Et même plus, tous les atomes ont un rayon du même ordre de grandeur : 100pm (soit pour rappel 100*10-6 m)

Par conséquent la mécanique de newton ne permet pas de rendre compte de la structure atomique. Il y a donc eut création d'une nouvelle théorie : la mécanique quantique.

III] Quantificateur des échanges d'énergie


Lors de la colision d'une particule (par exemple un éléctron) avec un atome (ou lors de l'intéraction d'un faisseau lumineux avec l'atome) il peut y avoir un échange d'énergie entre la particule et l'atome. Mais cette énergie échangée ne peut prendre que des valeurs bien précises qui sont des valeurs discètes : on dit que l'énergie échangée est quantifiée.

IV] Quantification de l'énergie d'un atome

1) Notion

Puisqu'un atome échange un quanta d'énergie c'est donc que son énergie est quantifié. Il ne peut donc prendre que certaine valeur d'énergie appelé : Niveau d'énergie.
A chaque type d'atome correspond un ensemble unique de niveaux d'énergie.
2) Etat fondamentale et états excités

- Lorsque qu'un atome est dans son état fondamental (c'est à dire « normal » ou stable) ses électrons sont situés dans les couches les plus proches du noyau. Le niveau d'énergie associé est le plus faible.
- S'il y a des perturbations, par exemple par l'interaction entre l'atome et une particule, l'atome échange de l'énergie ce qui se traduit par un changement de couches des électrons. L'atome passe dans un état dit « excité ».
Les niveaux d'énergies plus élevés sont associés aux états excités de l'atome. Ceci est représenté par un diagramme de niveaux d'énergie. (voir ci-dessous)
document/cahier/diagramme_niveau_e.png


3) Transitions atomiques

Lorsque l'atome se désexcite, il y a émission d'un rayonnement : le photon.
Un photon est un corpuscule caractérisé par son énergie, sa masse (qui est nulle) et sa vitesse. (celle de la lumière)

V] Spectre de raies

1) Rappels

A chaque type d'atome correspond un spectre d'émission de raies ou bien un spectre d'absorption de raies. (ces deux spectres étant complémentaire) Ceux-ci constituent la « carte d'identité » de l'atome.
A une raie de lumière donnée correspond une couleur donnée, donc une fréquence donnée, soit une longueur d'onde λ donnée. λ = C.T = C/f (avec C la célérité de la lumière dans le vide, T la période de l'onde et f la fréquence. Sachant que f ne se note pas ainsi pour la lumière.)
2) Relation énergie et lumière

Comme seul certaines longueurs d'ondes sont émises, alors l'atome a une énergie quantifié.
Einstein a émis l'hypothèse en 1905 qu'à une radiation lumineuse monochromatique λ = C/f est associé un photo d'énergie E = h.f (où h = 6.62*10-34 J.s : constante de Planck)
Soit la formule suivante :

ΔE = |Ef - Ei| = h.ffi = h.C/ λfi  (où f veut dire final et i initial)

VI] Généralités


La quantification n'est pas réservé à l'atome, mais elle se manifeste pour tout système lié au niveau microscopique.
Par exemple :
- Pour les noyaux : émissions gamma γ (fréquence faible et énergie de l'ordre du MeV, longueur d'onde petite.)
- Pour les molécules : les raies sont très serré formant des bandes.
document/cahier/spectre_lumiere_energie.png




         
                           

Ailleurs sur la Bnbox

Ailleurs sur la Toile

Mini-tchat

?

MortaleX tergiverse : Tu veux voire ma putain de bitte de merde a chier Hier, 18h46 via Résumé - Les Fourberies De ...

MortaleX dit : Coucou tu veux voire ma bitte Hier, 18h46 via Résumé - Les Fourberies De ...

hihan tergiverse : A Le 23 mars, 15h01 via Les avantages et les risque...

hihan scribouille : A Le 23 mars, 15h01 via Les avantages et les risque...

hihan griffonne : A Le 23 mars, 15h01 via Les avantages et les risque...

hihan griffonne : A Le 23 mars, 15h01 via Les avantages et les risque...

hihan chuchote : A Le 23 mars, 15h01 via Les avantages et les risque...

hihan déclare : A Le 23 mars, 15h01 via Les avantages et les risque...

hihan écrit : A Le 23 mars, 15h01 via Les avantages et les risque...

hihan tergiverse : A Le 23 mars, 15h01 via Les avantages et les risque...

hihan déclare : A Le 23 mars, 15h01 via Les avantages et les risque...

hihan murmure : A Le 23 mars, 15h01 via Les avantages et les risque...

hihan griffonne : A Le 23 mars, 15h01 via Les avantages et les risque...

hihan griffonne : A Le 23 mars, 15h01 via Les avantages et les risque...

hihan dit : A Le 23 mars, 15h01 via Les avantages et les risque...

hihan écrit : A Le 23 mars, 15h01 via Les avantages et les risque...

hihan s'exclame : A Le 23 mars, 15h01 via Les avantages et les risque...

hihan bafouille : Asdasdasdasdasdasdasd Le 23 mars, 15h00 via Les avantages et les risque...

5 griffonne : Patate Le 23 mars, 15h00 via Les avantages et les risque...

5 déclare : Yo Le 23 mars, 15h00 via Les avantages et les risque...

nénette gribouille : Médecin malgré lui résumé bien!!!!!!
oreijas goate!!!!!
Le 22 mars, 21h41 via Résumé - Le Médecin Malgrè ...

ta mere déclare : Salut Le 22 mars, 16h39 via Résumé : Andromaque

bebou griffonne : Trop bien le site Le 22 mars, 15h52 via Résumé - Les Fourberies De ...

Le copié qui est collé griffonne : Quel école vous? Le 20 mars, 18h00 via Résumé - Les Fourberies De ...

Le copié qui est collé gribouille : Voila tout bn_wink Le 20 mars, 17h59 via Résumé - Les Fourberies De ...

arnaud du 24 scribouille : Trop frais Le 20 mars, 15h31 via Résumé scène par scène - Le...

fff chuchote : 4wt Le 20 mars, 2h27 via Résumé : Andromaque

fff scribouille : W4t Le 20 mars, 2h27 via Résumé : Andromaque

fff tergiverse : Ag Le 20 mars, 2h27 via Résumé : Andromaque

fff déclame : Sga Le 20 mars, 2h27 via Résumé : Andromaque

fff chuchote : Ji Le 20 mars, 2h27 via Résumé : Andromaque

fff gribouille : Ji Le 20 mars, 2h27 via Résumé : Andromaque

fff proclame : Hi Le 20 mars, 2h27 via Résumé : Andromaque

REnnes s'exclame : Blowjob Le 20 mars, 2h17 via Résumé : Andromaque

Aziz griffonne : Test Le 19 mars, 20h37 via Résumé : Le Tartuffe de Mol...

phbu^po murmure : Iupiojùi^p`k$o^àmce Le 18 mars, 10h42 via Résumé scène par scène - Le...

phbu^po murmure : Tuioippi^$ Le 18 mars, 10h42 via Résumé scène par scène - Le...

glires ger tergiverse : III+IV=VII Le 17 mars, 0h31 via Résumé : L'Avare

mini-tchat lol 14 bafouille : Kikou merci beaucoup pour les résumés ca m'as beaucoup aidé Le 16 mars, 20h40 via Résumé : L'Avare

anonyme dit : Dans l'acte 2 scène 5"Il discute, mais finalement, pas de réponse."ils prend un s et discute s'écrit avec ent a la fin " discutent" Le 16 mars, 19h15 via Résumé : On ne badine pas a...

anonyme s'exclame : Dans l'acte 3 scène 2" Maître Blazius essai d'intercepter une lettre de Camille, mais Perdican arrive, il lui prend la LETRE, la lit et en est tout attristé." letre prend 2 t " Lettre" Le 16 mars, 19h04 via Résumé : On ne badine pas a...

la ereture proclame : Pk le livre Les brigands de saint-michel ni sont pas??? Le 16 mars, 7h25 via Recherche

12324 dit : Pourquoi sa finit comme sa ?? Le 15 mars, 21h19 via Résumé : Andromaque

12324 murmure : !!! Le 15 mars, 21h18 via Résumé : Andromaque

12324 bafouille : ... Le 15 mars, 21h18 via Résumé : Andromaque

12324 scribouille : ?? Le 15 mars, 21h18 via Résumé : Andromaque

12324 s'exclame : Ahhh Le 15 mars, 21h18 via Résumé : Andromaque

anonymus dit : 7 Le 15 mars, 20h51 via Résumé : La Guerre de Troie...

Hugo écrit : Conseillé au 4A8 CRMT Le 13 mars, 7h36 via Résumé : L'Avare

hj u s'exclame : Jytf§èct§rc Le 12 mars, 16h11 via Résumé : L'Avare

Publicité



©Bnbox (Infos) - Cahier de l'élèves - Atelier webmaster - Boîte à Nuts - Bar à Nougat - Plus ou moins valide XHTML 1.0, CSS 2, RSS 2.0
Flux RSS