Cours Modèle ondulatoire et particulaire de la lumière
QCM
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

L'énoncé

Cocher la ou les bonnes réponses.


Tu as obtenu le score de


Question 1

 

Prenons un atome dans son état fondamental. L'énergie nécessaire pour le faire passer à un état excité $E_2$ est :

-5,14 eV

3,03 eV

2,11 eV

3,21 eV

Dans le cas de l'absorption, l'énergie nécessaire à exciter un atome vérifie : $E_{ph}=E_f-E_i=E_2-E_1=-3,03-(-5,14)=2,11eV$

Question 2

 

Cette fois ci, on considère un atome excité à un niveau d'énergie $E_3$. Quelle doit être l'énergie du photon émis pour que l'atome redescende directement à son état fondamental ?

3,21 eV

-3,21 eV

1,1 eV

5.14 eV

Dans le cas de l'émission, l'énergie libérée pour désexciter un atome vérifie : $E_{ph}=E_i-E_f=E_3-E_1=-1,93-(-5,14)=3,21eV$

Question 3

Ce diagramme correspond au diagramme d'énergie de l'atome de sodium.

 

De quelle couleur apparaîtra un atome de sodium se désexcitant de niveau $E_2$ au niveau $E_1$ ?

Bleu

Rouge

Vert

Jaune

L'énergie libérée au cours de la désexcitation vaut :

 $E_{ph}=E_2-E_1=-3,03-(-5,14)=2,11eV$

 Par conversion, $E_{ph}=3,18.10^{-19}J$

 

Enfin, on sait que $E_{ph}=h\times\dfrac{c}{\lambda}$

 

Donc $\lambda=h\times\dfrac{c}{E_{ph}}=6,6.10^{-34}\times\dfrac{3.10^8}{3,18.10^{-19}}m=585nm$

 

Donc avec une longueur d'onde de 585 nm, le photon émis est de couleur jaune.

Question 4

Sur un diagramme d'énergie, comment trouve-t-on sans calculs l'énergie d'ionisation d'un atome ?

En prenant la valeur d'énergie du niveau fondamental.

En prenant la valeur absolue de la valeur d'énergie du niveau fondamental.

En prenant la valeur du niveau $E_{\infty}.$

En prenant la valeur absolue de la valeur du niveau $E_{\infty}.$

L'énergie d'ionisation correspond à l'énergie nécessaire pour amener l'atome de son état stable à l'état $E_{\infty}.$

Et dans tous les diagrammes, $E_{\infty}=0.$

Donc $E_{ionisation}= E_{\infty}-E_1=-E_1$

Question 5

Prenons un atome de sodium à l'état $E_3.$

 

Quelles sont les valeurs de fréquences qu'un photon peut prendre lors de son émission ?

$2,7.10^{14}Hz$

$5,4.10^{14}Hz$

$3,2.10^{14}Hz$

$7,8.10^{14}Hz$

Depuis l'état $E_3$, l'atome peut se désexciter à l'état $E_2$ ou $E_1.$ Il n'y a que deux valeurs de fréquences possible.

 

Si l'atome se désexcite vers l'état $E_2$ :

$E_{ph}=E_3-E_2=-1,93-(-3,03)=1,1eV$

Par conversion, $E_{ph}=1,8.10^{-19}J$

Enfin, on sait que $E_{ph}=h\times f$

Donc $f=\frac{E_{ph}}{h}=\dfrac{1,8.10^{-19}}{6,6.10^{-34}=2,7.10^{14}Hz}$

 

Si l'atome se désexcite vers l'état $E_1$ :

$E_{ph}=E_3-E_2=-1,93-(-5,14)=3,21eV$

Par conversion, $E_{ph}=5,14.10^{-19}J$

Donc $f=\frac{E_{ph}}{h}=\dfrac{5,14.10^{-19}}{6,6.10^{-34}=7,8.10^{14}Hz}$