1999 : Raies d’absorption

 

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Le niveau d’énergie de l’atome d’hydrogène est donné par la relation : E_{n}=-\dfrac{E_{1}}{n^{2}} avec E_{1}=13.6 eV et avec n\in N . L’atome d’hydrogène est dans son état fondamental.

1. Déterminer l’énergie minimale pour ioniser l’atome d’hydrogène. En déduire la longueur d’onde du seuil (\lambda _{0}) correspondante.

2.

2-1. Dire dans quel(s) cas la lumière de longueur d’onde  (\lambda _{i})est capable

  • d’ioniser l’atome d’hydrogène
  • d’exciter l’atome d’hydrogène sans l’ioniser.


2-2. Parmi les longueurs d’onde (\lambda _{i})  suivantes lesquelles sont susceptibles d’ioniser l’atome, en déduire l’énergie cinétique de l’électron éjecté :


\lambda _{1}\textrm{= 88 nm};\lambda _{2}\textrm{= 121 nm};\lambda _{3}\textrm{= 146 nm}.


2-3. Quelles sont les longueurs d’onde absorbables par l’atome parmi les longueurs d’onde \lambda _{1} ;\lambda _{2} et \lambda _{3}?

3. La lumière émise par certaines nébuleuses contenant beaucoup d’hydrogène gazeux chauffé mais à basse

pression, est due à la transition électronique entre les niveaux 2 et 3. Déterminer la couleur d’une telle nébuleuse.

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