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




         
                           

Commentaires

Il n'y a aucun commentaire à l'heure actuelle.

Ajouter un commentaire



3+4 = ?


  BNcode  |   Module de Math

Ailleurs sur la Bnbox

Ailleurs sur la Toile

Mini-tchat

?

Licorne écrit : Super sympa se que vous faite Aujourd'hui, 18h42 via Résumé - Les Fourberies De ...

Nimabbbhhhhhh proclame : Pamale Le 21 avril, 11h10 via Résumé - Le Médecin Malgrè ...

booba déclame : 7 Le 20 avril, 19h12 via Résumé : La Guerre de Troie...

lolilol écrit : Ca fait 7 Le 19 avril, 11h07 via Résumé du livre : Le Cid de...

sltje suis scribouille : Slt je suis nouvelle sur ce sit esque vous pouver medir si se cite eet bien Le 16 avril, 10h01 via Résumé - Le Médecin Malgrè ...

Latzo 109 écrit : Slt comme rooro l a dit c est pas le bn site mais moi aussi je joue a Fortnite mn compte c est PlayerSarro.
BYE
Le 15 avril, 22h23 via Résumé du livre : Le Cid de...

587564 griffonne : 3+4=7 Le 14 avril, 18h51

92000 scribouille : Trop facile Le 12 avril, 10h36 via Résumé - Le Médecin Malgrè ...

Okee25 bafouille : La réponse est 7 car 1+1+1(3)+1+1+1+1(4)=7.
C'est une logique mathématiques qui revient le plus souvent au classe de CP et GS.
Le 08 avril, 13h08 via Résumé scène par scène - Le...

milena bafouille : ùùmm Le 02 avril, 16h13 via Résumé - Les Fourberies De ...

sdefef" griffonne : Savazf Le 30 mars, 22h58 via Texte intégral - Le Médecin...

linabourhrou écrit : Bonjour Le 30 mars, 13h14 via Résumé - Les Fourberies De ...

Sora dit : Merci j'ai aussi un control tout à l'heure Le 26 mars, 8h09 via Résumé - Les Fourberies De ...

yoan déclare : Lol Le 25 mars, 21h01 via Résumé - Les Fourberies De ...

IKG murmure : GO Le 24 mars, 18h57 via Résumé : L'Avare

Canada griffonne : Qui aime la POUTINE Le 23 mars, 18h45 via Résumé scène par scène - Le...

Vladimir Poutine dit : Essaye Le 23 mars, 18h44 via Résumé scène par scène - Le...

Kim Jong Hun scribouille : Attention je vais envoyer un missile thermo-nucléaire Le 23 mars, 18h44 via Résumé scène par scène - Le...

Mac Gyver scribouille : Bon écoutez faut s'barrer d'ici donnez moi un trombone Le 23 mars, 18h41 via Résumé scène par scène - Le...

Don Diegue proclame : Je suis déshonoré Le 23 mars, 18h39 via Résumé scène par scène - Le...

Anonymous2.0 écrit : Wsh y a u bot Le 23 mars, 18h39 via Résumé scène par scène - Le...

bOTbUG dit : COPY/SITE/ROOM Le 23 mars, 18h38 via Résumé scène par scène - Le...

Yoo0Thy dit : Grace a se cite j ai remonter ma moyenne de 2 ptns franchement merci au createur de se cite merci beaucoup Le 18 mars, 14h32 via Résumé - Les Fourberies De ...

Bnmaster murmure : @Anonymous C'est un moyen simple de se prémunir contre les bots postant (au mieux) de la publicité. Le 16 mars, 12h56 via Résumé : Andromaque

Anonymous 2.0 chuchote : 3+4 est = à 7? Je ne comprend pas pourquoi ils ont mit ça.. Le 15 mars, 16h14 via Résumé - Le Médecin Malgrè ...

* dit : Que font les personnage les personnage dans cette scene 1 Le 13 mars, 17h58 via Résumé - Le Médecin Malgrè ...

* déclare : Rien Le 13 mars, 17h56 via Résumé - Le Médecin Malgrè ...

* griffonne : Je fait 555555 Le 13 mars, 17h55 via Résumé - Le Médecin Malgrè ...

marius déclame : Slt qui joue a last day on earth ? Le 12 mars, 19h57 via Résumé - La Chèvre De M. Se...

marius déclare : C trop bête Le 12 mars, 19h53 via Résumé - La Chèvre De M. Se...

marius s'exclame : Fastoche Le 12 mars, 19h44 via Résumé - La Chèvre De M. Se...

555555 gribouille : 3+4=7
sa va ?
Le 09 mars, 9h30 via Résumé - Les Fourberies De ...

louis s'exclame : Sklt Le 08 mars, 18h38 via Résumé scène par scène - Le...

louis klepak proclame : Salut les gars Le 08 mars, 18h38 via Résumé scène par scène - Le...

lol déclame : 3+4=7 Le 08 mars, 12h07 via Résumé - Les Fourberies De ...

rooro726bf s'exclame : Ca m'a aidé pour ma disertation Le 08 mars, 10h49 via Résumé du livre : Le Cid de...

rooro726bf déclare : Mais sinon très bien le résumé Le 08 mars, 10h49 via Résumé du livre : Le Cid de...

rooro726bf proclame : Ouais je sais que c'est pas le bon site mais si vous voulez jouer avec moi sur fortnite sur xbox one s mon pseudo c'est DemonZero61721 Le 08 mars, 10h44 via Résumé du livre : Le Cid de...

rooro726bf s'exclame : 7 Le 08 mars, 10h43 via Résumé du livre : Le Cid de...

rooro726bf griffonne : 7 Le 08 mars, 10h43 via Résumé du livre : Le Cid de...

nbh scribouille : 7 Le 07 mars, 19h53 via Résumé scène par scène - Le...

5OP s'exclame : 9RT788TY67 Le 07 mars, 17h20 via Résumé - La Chèvre De M. Se...

Mi écrit : Les gars vous me sauvez merci? Le 05 mars, 23h38 via Résumé scène par scène - Le...

Amisko chuchote : Ohh !!! Grace a vous uje sort de la gualere parceque je 'ai pas lu mon livre que je devait lire pour les petit vacance mtn !!OMG ce site est vraiment incroyab els!!! Le 04 mars, 19h20 via Résumé : L'Avare

Amisko écrit : Jadore !!! Oh.. Un père noel !!! Le 04 mars, 19h19 via Résumé : L'Avare

lili scribouille : J'aime beaucoup cette pièce, et elle est encore mieux quand on la joue tout les jours! Le 03 mars, 10h20 via Résumé - Le Médecin Malgrè ...

l gribouille : F Le 27 février, 21h11 via La Compagnie du Saint-Sacre...

Dionisio murmure : Merci Le 25 février, 17h42 via Résumé scène par scène - Le...

Bonjour bafouille : Cette pièce de théâtre est simplement NUL Le 23 février, 13h48 via Résumé : Le Mariage de Figa...

lolman dit : ZZzzZZZZZzzzzzZZzZzz Le 22 février, 17h24 via Résumé - Les Fourberies De ...

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