TD 4 Structure de la Matière

Exercice I
Déterminer l’expression de la longueur d’onde de la 1ère raie et de la raie limite des séries de Lyman, Balmer et Paschen.
Constante de Rydberg pour l’hydrogène: RH</A> = 109677 cm-1
Exercice II
Calculer d’après la théorie de BOHR le rayon r1 de la 1ère orbite (orbite K) décrite par l’électron autour du proton.
Exercice III
On applique</A> la théorie de BOHR à l’orbite circulaire décrite par l’électron autour du noyau de l’atome de l’hydrogène, qui est caractérisé par la valeur n = 3 du nombre quantique principal. Déterminer :
a- Le rayon de cette orbite en A°
b- L’énergie de l’électron en J et en eV.
c- L’énergie d’ionisation de l’atome à partir</A> de cette orbite.
Exercice IV
Quel est le rayon de la 1ère orbite de BOHR pour He+ ? de la 2ème pour Li2+ ?
Exercice V
Le potentiel d’excitation de l’atome d’hydrogène ont pour valeur (en volts) : 10,15 , 12,69 , 12,99. Le potentiel d’ionisation a pour valeur 13,54 volts.
Exprimer en eV les énergies de l’électron sur les différents niveaux et montrer que ces résultats expérimentaux vérifient la théorie de BOHR.
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Rappel de cours</A>
Postulats de Bohr
- L’électron peut occuper des orbites privilégié
- Sur chaque orbite, l’électron ne rayonne pas d’énergie
- Les orbites correspondent à des niveau d’énergie de l’atome
- La variation d’énergie de l’atome (ΔE) s’effectue par saut de l’électron d’une orbite stationnaire à un autre.
- La différence d’énergie entre les deux niveaux correspond à l’émission ou à l’absorption d’un quantum ou photon.