Constante de Planck

gravitationnelle) du noyau de l'atome. L'énergie d'un photon d'un certain rayonnement est donnée par une relation simple puisqu'elle est proportionnelle à la fréquence du rayonnement utilisée. La constante universelle qui lie ces deux grandeurs est " h ", la constante de Planck. La constante de Planck a pour unité la fraction de l’énergie sur un temps, c’est-à-dire le Joule-seconde (J.s). Sa valeur, dans le système international d'unités, est : h = 6,6261.10-34 J.s. On a donc la formule: E = h

courtes longueurs d’ondes : il faut alors faire appel à la « théorie de Planck ». Pour les courtes longueurs d’onde, la théorie ondulatoire prévoit une croissance infinie de l’intensité lumineuse, ce qui est incohérent et en opposition avec les résultats expérimentaux. 2. L’énergie transportée par un photon est donnée par la relation de Planck : E = h × ν où « ν » est la fréquence du rayonnement en Hertz et « h » la constante de Planck de valeur 6,63.10-34 J.s. ν est la lettre grecque « nu ». 3. Sachant

l’hydrogène est un spectre de raies, qu’on a regroupées par séries : Lyman (UV), Balmer (Visible), Paschen, Brackett (IR)… La position de toutes les raies s’obtient par une formule simple, la formule de Rydberg-Ritz : (où n et m et tels que )  : constante de Rydberg Remarque : Pour , on retrouve la série de Lyman Pour , la série de Balmer… B) Interprétation du spectre de l’hydrogène Niels Bohr a posé deux affirmations : Postulat mécanique : L’électron de l’atome d’hydrogène ne possède

publiée entre 1913 et 1915. Son travail s'inspire du modèle de l'atome de Rutherford, dans lequel l'atome est considéré comme formé d'un noyau compact entouré d'un essaim d'électrons. Le modèle atomique de Bohr utilise la théorie quantique et la constante de Planck (le rapport entre la taille du quantum et la fréquence du rayonnement). Le modèle pose en principe que l'atome n'émet de rayonnement électromagnétique que lorsqu'un électron transite d'un niveau quantique à un autre. Ce modèle a contribué énormément

à une température constante et uniforme T et de percer un petit trou dans l’une de ses parois. L’ouverture est un corps noir car la lumière qui entrera dans la cavité sera absorbée par les parois de celle-ci. Le rayonnement qui sortira par l’ouverture sera uniquement le rayonnement émis par le corps noir. Cavité isotherme à petite ouverture Un corps noir est lambertien (émetteur diffus/ indépendant de la direction) 18 Le corps noir Spectre et loi de Planck (vers 1900) Flux émis

mauvais cours et c'est ce qui décide Planck à travailler seul, par la lecture et l'étude. En 1879, il passe sa thèse "sur les états d'équilibre des corps isotropes aux différentes températures", ce qui l'habilite à enseigner à l'université. Il reçoit le prix Nobel de physique en 1919 Découverte Max Planck découvre en 1900, la loi spectrale du rayonnement dans le vide. Il émet l'hypothèse qu'il n'existe que des niveaux d'énergie, déterminés par une constante universelle, le quantum énergétique.

corpuscules appelés photons.  A chaque photon correspond une onde électromagnétique de longueur d'onde ' ', de fréquence ' ' et de célérité 'c' dans le vide  (c = 3,00x108 m.s-1 ). Un photon a une masse nulle et une énergie E, produit de la constante de Planck 'h' par sa fréquence ' '.  Dans le cas ou le photon se déplace  dans le vide son énergie est : unité : E en joule, h = 6,62.10-34 J.s, T période de l'onde électromagnétique(s); ' ' fréquence (Hz) ; 'c' célérité (m.s-1). L’énergie d’un photon

Nom : Prénom :Correction Exercice n°1 : ( 6 points) diagramme des niveaux d’énergie de l’hydrogène Données : célérité de la lumière dans le vide c = 3,00x108 m.s-1. Constante de Planck : h = 6,63x10-34 J.s. 1 eV = 1,602x10-19J. Le diagramme d’énergie ci-contre représente les différents niveaux accessibles pour les électrons d’un atome d’hydrogène. 1. Quelle énergie ΔE faut-il apporter à l’atome d’hydrogène pour que son électron passe de la couche

appelée photon. C’est donc un rayonnement électromagnétique. Ce photon possédera l’énergie E correspondant à la transition. Il possédera également une fréquence . Ces deux grandeurs sont liées par la relation suivante : E = h où h est la constante de Planck On a aussi E = hc /  par définition de la longueur d’onde 2. Spectres de raies Lors d’une transition d’un niveau d’énergie Ei vers un niveau d’énergie inférieur Ej un atome va émettre un photon de fréquence ij tel que hij = Ei – Ej Ne vont

rayonnement. Son analyse conduisit à la formule suivante, corrigée par Sir James Jeans, qui porte le nom de loi de Rayleigh - Jeans : 8. π . k .T U= λ4 Lord Rayleigh où U est la densité d'énergie émise par unité de longueur d'onde, k est la constante de Boltzmann et T la température absolue. Cette théorie du rayonnement prévoit que le rayonnement émis par un corps chauffé est proportionnel à la température absolue et inversement proportionnel à la puissance 4 de la longueur d'onde. La loi