Terminale STL

2010/2011

Feuille d’exercices n°2 - chapitre P1 : émission et absorption de lumière- spectroscopie
Données : c = 3.10 8 m.s-1 h = 6,62.10 -34 J.s 1 eV = 1,6.10 -19 J

Exercice n°1 :
On considère le diagramme de niveaux d’énergie suivant :

E4 = - 0,54 eV
A B C D

E3 = - 0,85 eV E2 = - 1,51 eV E1 = - 3,4 eV

1. Préciser si les transitions A, B, C, D correspondent à des radiations émises ou absorbées. Justifier. 2. Calculer l’énergie de chacune de ces radiations en eV puis en joules. 3. Calculer la longueur d’onde correspondant à chacune de ces radiations.

Exercice n°2 : En(eV) = −
Pour l'atome d'hydrogène, l'énergie des niveaux se calcule avec la formule :

13,6 n2

1. Quelle est l'énergie correspondant au niveau fondamental de l'hydrogène ? 2. Calculer les valeurs des niveaux d’énergie E1, E2, E3, E4 et E5.Représenter le diagramme d’énergie de l’atome d’hydrogène. 3. On considère la transition du niveau n=4 au niveau n=2. a. Cette transition se fait-elle avec absorption ou émission de photon ? Justifier. b. Calculer l’énergie du photon correspondant. c. Calculer la longueur d’onde de ce photon. 4. Lorsque l'atome est dans son état fondamental, quelle est l'énergie minimale qu'il peut absorber ? Calculer la longueur d'onde correspondant. A quel domaine appartient-elle ? 5. a. Quelle est l'énergie d'ionisation de l'hydrogène ? b.Donner la longueur d'onde du photon capable d'ioniser l'hydrogène.

Exercice n°3 :

bac 2004
1. Quelle énergie faut-il fournir à l’atome de sodium pris dans son état fondamental pour obtenir l’ion sodium ? 2. L’atome de sodium pris dans son état fondamental peut-il absorber un photon d’énergie 1,1 eV ? 3. L’atome de sodium pris dans son état fondamental peut-il absorber un photon d’énergie 5,2 eV ? 4. Déterminer en Joules puis en eV la valeur de l’énergie d’un photon de longueur d’onde λ = 589 nm. Ce photon peut-il être absorbé par l’atome de sodium pris dans son état fondamental ?

On considère