Constante de Planck

FICHE DE TRAVAUX DIRIGESEXERCICE 11. Quelle correction faut-il apporter à l’énergie d’un hydrogénoïde lorsqu’on tient compte du mouvement du noyau ?2. En déduire la relation qui existe entre la constante de Rydberg d’un hydrogénoïde à noyau fixe et celle correspondant à un noyau mobile.3. Une enceinte de volume V, a la température K, réalise un corps noir dont l’énergie interne est  ; u est la densité d’énergie à laquelle est associée la pression de radiation, . On établit en thermodynamique, l’expression

quantum) d’énergie lumineuse, est appelé photon. Remarque : c’est le physicien allemand Max Planck qui développera la théorie des quanta dès 1895. C’est le début de la physique quantique. Ainsi, chaque photon possède une énergie E qui, en Joules, est multiple d’un quantum d’énergie h et proportionnelle à la fréquence ν de l’onde associée (en Hertz), E=hν h = 6,63.10-34J.s est la constante de Planck Remarque : le Joule J étant une unité bien trop importante pour les échanges d’énergie concernant

branche de la physique qui a pour but d'étudier et de décrire les phénomènes fondamentaux à l'œuvre dans les systèmes physiques, plus particulièrement à l'échelle atomique et subatomique. C'est aussi la partie de la physique où apparaît la constante de Planck. Elle fut développée au début du XXe siècle par une dizaine de physiciens américains et européens, afin de résoudre différents problèmes que la physique classique échouait à expliquer, comme le rayonnement du corps noir, l'effet photo-électrique

comportement et donner les lois d’’évolution des constituants microscopiques de la matière. Les phénomènes quantiques se manifestent pur des objets de petite taille x et/ou de petites impulsions p telles que : x· p ~ h h=6.629·10-34 J·s = constante de Planck   o  o 

internationale de chimie pure et appliquée (UICPA) à l’adresse suivante : http://www.chem. qmul.ac.uk/iupac/AtWt/. Ces valeurs sont parues en juin et août 2007. Elles ont été réduites à quatre chiffres significatifs dans le tableau périodique. La plupart des constantes physiques et des données des tableaux proviennent du CRC Handbook of Chemistry and Physics (86e édition, 2005). Pour celles qui ne figurent pas dans ce dernier ouvrage et qui donnent lieu à diverses interprétations selon les auteurs, notamment les

de la structure atomique est due à la spectroscopie : l'analyse par lumière (observation du spèctre d'absorption de l'hydrogène)Eabs=hxv, Formule de Planckh= constante de Planckv= Fréquence de la radiation4)a)Modèle atomique de BohrC'est un modèle planétaire avec des orbites circulaires mais il applique les idées de quantification de Planck. Postulat de Bohr : -L'électron ne rayonne pas lorsqu'il est sur l'orbite. Son énergie ne change pas. -L'électron ne rayonne quand changeant d'orbite.4)b)Expression

introduite par Planck et utilisée par Einstein, impose la stabilité de ce modèle, en postulant qu'il n'existe pour l'électron qu'un ensemble discret d'orbites stables caractérisées par des énergies bien définies, et que le passage d'un état à un autre ne peut être décrit par la mécanique classique ; la transition entre deux orbites stables s'accompagne de l'émission d'un rayonnement dont la fréquence est égale à la différence d'énergie des deux états divisée par la constante de Planck. Ce modèle, qui

l’approximation d’un mouvement circulaire des électrons autour du noyau, les composantes tangentielles et normales de l’accélération de l’électron autour du noyau sont : dv   a T = m e dt   2 a = m v N e  R  Même dans le cas d’une vitesse constante, l’électron est donc accéléré car l’accélération normale est toujours non nulle. Or, la théorie électromagnétique prédit qu’une charge accélérée rayonne de l’énergie. L’électron sur son orbite peut donc : – soit émettre de l’énergie, auquel cas il

bien déterminée. Dualité onde-corpuscule de la lumière : La lumière est une onde électromagnétique de fréquence ν et un faisceau de particules appelées photons transportant l’énergie E telle que : E = h.ν où - h est la constante de Planck h = 6,63.10-34 J.s - ν est la fréquence de l’onde électromagnétique associée au photon. 1/ Sachant que la fréquence ν d’une onde électromagnétique est égale au rapport de la vitesse de propagation c sur la longueur d’onde

physiques fondamentales (gravitation, force électromagnétique, forces nucléaires électro-forte et électro- faible) et les constantes universelles (vitesse de la lumière, constante de Planck, constante de gravitation...) sont idéalement réglés pour permettre l'apparition de la vie.Les scientifiques ont calculé que si l'on modifie un tant soit peu les valeurs de ces constantes, l'univers n'aurait pu permettre l'apparition de la vie. L'astrophysicien Trinh Xuan Thuan résume les choses ainsi: "L'univers