L'interaction lumière-matière

La lumière : onde ou particules ? - Physique-Chimie Spécialité

Exemple d'exercice parmi les 5 exercices du chapitre

Les niveaux d'énergie de l'atome d'hydrogène sont donnés par la formule :
\[ E_n = \frac{-13,6}{n^{2}}eV\]
Données :
  • - Constante de Planck : \(h = 6,6261 \times 10^{-34} J\mathord{\cdot}s\)
  • - Célérité de la lumière dans le vide : \(c = 2,9979 \times 10^{8} m\mathord{\cdot}s^{-1}\)
  • - \(1\) \(eV = 1,602 \times 10^{-19} J\)


Calculer l’énergie du niveau \(n = 2\).
On donnera le résultat en \(eV\), avec 3 chiffres significatifs.
Le spectre d’hydrogène possède des raies visibles appelées raies de Balmer.
Elles correspondent à l’émission d’un photon d’un niveau donné vers le niveau \(n = 2\).
On relève expérimentalement une de ces raies de longueur d’onde \(\lambda = 486nm\).
Calculer l’énergie \(\Delta E\) du photon correspondant.

On donnera le résultat en \(eV\), avec 3 chiffres significatifs.
En déduire dans quel niveau d’énergie l’atome se trouvait avant l’émission de ce photon.
On donnera en réponse uniquement la valeur de \(n\).
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