Page 27 - cahiers de sciences physiques 4ème Maths - 3ème Trimestre

3- Niveaux d’énergie d’un atome :
Le système= {noyau - électron}
3-1) Le modèle atomique de Bohr
L’atome est formé d’un noyau fixe autour du quel gravitent des électrons tels que :
Les électrons sont placés sur des orbites sphériques concentriques et stables.
L’atome n’a que certains niveaux d’énergie spécifiques possibles qu’on appelle états stationnaires.
Un électron change de niveaux d’énergie en absorbant ou en émettant une quantité spécifique d’énergie
correspondant exactement à la différence d’énergie entre les deux niveaux
3-2) Niveaux d'énergie d'un atome

De l'expérience précédente, on déduit que E n (énergie de l’atome)
l'énergie de l'atome est quantifiée :
E ∞ =0
c'est-à-dire qu'elle ne peut prendre que
certaines valeurs bien déterminées appelées
niveaux discrets d'énergie caractéristiques
E 3
de l'élément notées E 1 ; E 2 ; E 3 ;… ; E n
E 2
Les différents états de l’atome :
a- Etat fondamental : E 0 < 0
……………………………………………………………………………… E 1
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………… E 0
b- Etats excités : E n <0
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………
c-. Etat ionisé : E ∞ =0.
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………
Remarque : ……………………………………………………………………………………………………………………………

3-3) Transition entre niveaux d'énergie
Une transition atomique est le passage de l'atome d'un état d'énergie à un autre
a ) Absorption :
La transition d’un niveau d’énergie E n à un niveau d’énergie
E n (énergie de l’atome) en eV
E p plus élevé se fait par absorption d’une radiation
lumineuse de fréquence ν νν ν (ou de longueur d’onde λ λλ λ) :
L’atome est en état excité. E p
Remarque :
Cette énergie peut être transférée à l'atome par
absorption de lumière (ou à l'occasion de chocs E n
interatomiques si la température du milieu est élevée, par
Absorption
décharges électriques, par chocs avec les électrons d'un
faisceau électronique)
L’énergie absorbée par l'atome doit être juste égale à la quantité d'énergie nécessaire à l'une
des transitions possibles : C'est-à-dire égale à l'augmentation d'énergie de l'atome :

E absorbée = E p -E n

Lors d'un choc avec un électron d'énergie cinétique Ec, l'atome absorbe juste la quantité
d'énergie nécessaire à l'une des transitions possibles (∆ ∆∆ ∆E=E p -E n ) et l'électron repart avec
l'énergie résiduelle conservée par l’électron.

C C o o u r r s s e e t t T P s s c c i i e e n c c e e s s p h y y s s i i q q u e e s : : 4 è è èmee e M a t t h è è m a a t t i i q q u e e s s ~ ~ B E L A R B I I A b b d e e l l m a j j i i d ~ ~ - P a a g g e e - 2 7 -
Cours et TP sciences physiques : 4 Mathèmatiques ~ ~ BEL ARBI Abdelmajid ~ ~ - Page - 27 -
R
~
A
B
E
d
a
~
~
A
B
m
d
~
n
P
h
p
T
2
Cours et TP sciences physiquess : 44 Mathèmatiques ~ ~ BELL ARBI Abdelmajid ~ ~ -- Page -- 277 --
u
P
h
a
u
m
M
ème
u
m
m