Sciences Physiques Physique Interférences lumineuses Exercices du BAC 2016 :
En 1859, en collaboration avec R Brunsen, G Kirschhoff publie trois lois relatives à l’émission et à l’absorption de lumière par les gaz, les liquides et les solides. Pour le cas de l’hydrogène, cette émission (ou absorption) de lumière correspondant à des transitions électroniques entre niveaux d’énergie, l’énergie d’un niveau étant donnée par la relation : avec E0 = 13,6 eV, et
n est le nombre quantique principal.
5.1. Préciser, pour l’atome d’hydrogène, le niveau de plus basse énergie correspondant à l’état fondamental. (0,5 pt)
5.2. L’atome d’hydrogène peut passer d’un état excité de niveau p à un autre de niveau n < p en émettant des radiations. Exprimer, en fonction de E0, h, n et p, la fréquence v des radiations émises par l’atome d’hydrogène lors de cette transition. (0,75 pt)
5.3. Dans certaines nébuleuses, l’hydrogène émet des radiations de fréquences = 4,57.1014 Hz.
Ces radiations correspondent à une transition entre un niveau excité d’ordre p et le niveau d’ordre
n = 2. Déterminer la valeur de p correspondant au niveau excité. (0,5 pt)
5.4. Une série de raies correspond à l’ensemble des radiations émises lorsque l’atome passe des différents niveaux excités p au même niveau n. Pour l’hydrogène, on a, entre autres, les séries de raies de Lyman (n = 1), de Balmer (n = 2) et de Paschen (n = 3),
5.4.1. Dans une série de raies, la raie ayant la plus grande fréquence dans le vide, est appelée raie limite, et sa fréquence est appelée fréquence limite.
Montrer que pour l’atome d’hydrogène, la fréquence limite d’une série de raies est donnée par :
. (01 pt)
5.4.2. Calculer la fréquence limite pour chacune des séries de Lyman, de Balmer et de Paschen(0,75 pt)
On donne : Constante de Planck h = 6,63.10-34J.s ; célérité de la lumière dans le vide C = 3.108 m/s
charge élémentaire e = 1,6.10-19C.
EXAMEN.SN V2.0 © RESAFAD SENEGAL 
- Avenue Bourguiba x rue 14 Castors, Dakar (Sénégal) - Tél/Fax : +221 33864 62 33
