Bonsoir à vous,
je présente quelques difficultés concernant le chapitre que j'ai mis en titre de ce message
serait-il possible que vous me répondiez à certaines questions de cours, ainsi qu'une concernant un calcul?
Voici ma série de questions:
1. Que signifie le terme "Quantifié" ?
2. comment explique t-on les raies d'émission du spectre d'une entité chimique ?
3. même question pour les raies d'absorption.
4. comment expliquer que deux entités chimiques ne peuvent pas avoir le même spectre de raies ?
5. Quand est ce les raies sont absorbées (lien avec énérgie ? ) ? sont émises ?
6. A quoi sont dues les minima d'intensité lumineuse qui apparaissent sur le profil spectral du Soleil ? Quelle information nous apporte ces minima ?
7. concernant les différentes transitions (émission/ absorption d'un photon) , je ne comprends pas pourquoi on fait intervenir une valeur absolue( puisque ce sera toujours la valeur supérieur moins la valeur inférieur sur le diagramme),
est ce que l'énergie quantifiée absorbée ou émise est la même ? est ce que le calcul est le même ?
Enfin, je ne comprends pas pourquoi les valeurs du diagramme sont négatives, puisque l'énergie est source de chaleur ?
Voila, si vous pouvez avoir la gentillesse de répondre à cela ! :)
Merci beaucoup et bonne soirée !
Claire
interactions lumière matière
Modérateur : moderateur
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claire S
Re: interactions lumière matière
Bonjour Claire,
Voici quelques éléments de réponse à vos interrogations. Tout d'abord, on parle d'énergie "quantifiée" pour signifier qu'elle ne peut prendre que des valeurs précises, ces valeurs étant propres à chaque atome (ex: les niveaux d'énergie d'un atome d'hydrogène ne sont pas les mêmes que ceux d'un atome de sodium). Par convention, on attribue la valeur 0 à l'état ionisé (électron ayant quitté l'atome) et donc tous les niveaux situés en dessous ont une énergie négative (le niveau le plus bas étant le plus stable).
Les spectres d'émission et d'absorption d'un élément chimique mettent en jeu des transitions électroniques au sein des niveaux d'énergie, on a donc des raies (respectivement brillantes ou noires) positionnées à des endroits différents (longueurs d'onde différentes) sur le spectre suivant qu'il s'agit de l'élément H ou de l'élément sodium pour reprendre l'exemple précédent.
Une raie brillante observée sur un spectre d'émission correspond à une transition électronique d'un niveau d'énergie supérieure vers un niveau d'énergie inférieure; il y a alors émission d'un photon dont l'énergie est égale à l'écart d'énergie entre les deux niveaux : Einf - E sup. Pour avoir une énergie de photon positive, il est nécessaire d'indiquer la valeur absolue de l'écart.
Une raie noire sur un spectre d'absorption correspond à une transition d'un niveau inférieur vers un niveau supérieur. L'énergie du photon est égal alors à l'écart Esup - Einf; ici la différence est positive.
Pour finir, deux raies situées au même endroit sur un spectre d'émission et d'absorption correspondent à des photons (émis ou absorbés) de même longueur d'onde, donc à des transitions entre niveaux identiques (seul le sens de la transition change).
Concernant, l'interprétation des minima d'intensité sur le profil spectral du Soleil, je vous invite à vous référer à la structure du soleil .
Voici quelques éléments de réponse à vos interrogations. Tout d'abord, on parle d'énergie "quantifiée" pour signifier qu'elle ne peut prendre que des valeurs précises, ces valeurs étant propres à chaque atome (ex: les niveaux d'énergie d'un atome d'hydrogène ne sont pas les mêmes que ceux d'un atome de sodium). Par convention, on attribue la valeur 0 à l'état ionisé (électron ayant quitté l'atome) et donc tous les niveaux situés en dessous ont une énergie négative (le niveau le plus bas étant le plus stable).
Les spectres d'émission et d'absorption d'un élément chimique mettent en jeu des transitions électroniques au sein des niveaux d'énergie, on a donc des raies (respectivement brillantes ou noires) positionnées à des endroits différents (longueurs d'onde différentes) sur le spectre suivant qu'il s'agit de l'élément H ou de l'élément sodium pour reprendre l'exemple précédent.
Une raie brillante observée sur un spectre d'émission correspond à une transition électronique d'un niveau d'énergie supérieure vers un niveau d'énergie inférieure; il y a alors émission d'un photon dont l'énergie est égale à l'écart d'énergie entre les deux niveaux : Einf - E sup. Pour avoir une énergie de photon positive, il est nécessaire d'indiquer la valeur absolue de l'écart.
Une raie noire sur un spectre d'absorption correspond à une transition d'un niveau inférieur vers un niveau supérieur. L'énergie du photon est égal alors à l'écart Esup - Einf; ici la différence est positive.
Pour finir, deux raies situées au même endroit sur un spectre d'émission et d'absorption correspondent à des photons (émis ou absorbés) de même longueur d'onde, donc à des transitions entre niveaux identiques (seul le sens de la transition change).
Concernant, l'interprétation des minima d'intensité sur le profil spectral du Soleil, je vous invite à vous référer à la structure du soleil .
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claire S
Re: interactions lumière matière
Bonjour et merci pour vos réponses
je me suis référée au profil spectral du Soleil et ne comprends toujours pas en quoi nous informe les minima .
Pourriez vous m'en dire plus ? :)
aussi, concernant les calculs d'écart d'énergie, ce ne serait pas plutôt (émissions): E sup - E inf
et (absorption): Einf - E sup ?
( ce que je trouve dans mon livre )
Merci à vous !
je me suis référée au profil spectral du Soleil et ne comprends toujours pas en quoi nous informe les minima .
Pourriez vous m'en dire plus ? :)
aussi, concernant les calculs d'écart d'énergie, ce ne serait pas plutôt (émissions): E sup - E inf
et (absorption): Einf - E sup ?
( ce que je trouve dans mon livre )
Merci à vous !
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claire S
Re: interactions lumière matière
Dernière question !
Pourquoi les valeurs du diagramme d'énergie sont-elles négatives, puisque l'énergie est sensée être source de chaleur ?
Bonne journée!
Pourquoi les valeurs du diagramme d'énergie sont-elles négatives, puisque l'énergie est sensée être source de chaleur ?
Bonne journée!
Re: interactions lumière matière
Concernant le profil spectral du Soleil, je vous donne une piste : le soleil est une source incandescente (spectre continu) mais il comporte une atmosphère; c'est de ce côté-là qu'il faut chercher pour expliquer les minima d'intensité lumineuse.
Concernant les calculs d'écarts d'énergie, ce que j'ai indiqué est exact :
* en émission : transition supérieur vers inférieur ; Ephoton = valeur absolue de l'écart (Einf-Esup) [état final - état initial] pour avoir E >0
* en absorption : transition inférieur vers supérieur ; Ephoton = Esup - Einf [état final - état initial]. Ici la valeur absolue n'est pas nécessaire car la différence est positive.
Je vous rappelle que les énergies sont de plus en plus négatives vers les niveaux inférieurs.
Ceci n'est pas contradictoire avec les informations trouvées dans votre livre. Si on n'utilise pas la valeur absolue, on écrit la différence d'énergie des niveaux de telle sorte qu'elle soit positive (ce qui amène à changer le sens de la différence).
Dernier point sur l'énergie; il s'agit de l'énergie propre à l'atome. Des transitions vers le haut (et vers le bas) traduisent des gains (et pertes) d'énergie de l'atome. L'état de stabilité maximale est l'état de plus basse énergie (état fondamental), état vers lequel la matière tend à revenir.
Concernant les calculs d'écarts d'énergie, ce que j'ai indiqué est exact :
* en émission : transition supérieur vers inférieur ; Ephoton = valeur absolue de l'écart (Einf-Esup) [état final - état initial] pour avoir E >0
* en absorption : transition inférieur vers supérieur ; Ephoton = Esup - Einf [état final - état initial]. Ici la valeur absolue n'est pas nécessaire car la différence est positive.
Je vous rappelle que les énergies sont de plus en plus négatives vers les niveaux inférieurs.
Ceci n'est pas contradictoire avec les informations trouvées dans votre livre. Si on n'utilise pas la valeur absolue, on écrit la différence d'énergie des niveaux de telle sorte qu'elle soit positive (ce qui amène à changer le sens de la différence).
Dernier point sur l'énergie; il s'agit de l'énergie propre à l'atome. Des transitions vers le haut (et vers le bas) traduisent des gains (et pertes) d'énergie de l'atome. L'état de stabilité maximale est l'état de plus basse énergie (état fondamental), état vers lequel la matière tend à revenir.