TP : À chaque atome, son spectre d’émission
Une lampe spectrale est une ampoule de verre remplie d’un gaz à
travers laquelle on fait passer un courant électrique. La lumière
alors émise est étudiée avec un spectromètre.
➜ Comment interpréter les spectres observés ?
1. Doc. 1 Proposer et mettre en œuvre un protocole
permettant d’observer le spectre d’émission des
lampes spectrales et de la lampe à incandescence.
2. Doc. 2 Représenter le spectre expérimental de
chaque lampe. Qu’aurait-on observé avec une source
laser ?
3. Doc. 2, Doc. 3 et Doc. 4 Calculer la variation
d’énergie, exprimée en joules, entre les niveaux n=1 et
n=2 de l’atome de sodium. En déduire la longueur
d’onde du photon incident permettant cette variation
d’énergie. Que pouvez-vous en déduire ?
4. Comment nomme-t-on un atome auquel on a arraché un électron ? Préciser alors le nom du dernier état sur le
diagramme. Quelle est la valeur de l’énergie E∞ correspondante ?
Synthèse de l'activité
Quelle condition doit être vérifiée entre l’énergie du photon Ephoton et deux niveaux d’énergie Ef et Ei de l’atome pour
expliquer l’existence des raies dans le spectre d’émission ?
Les caractéristiques d’une OEM
Une onde électromagnétique
monochromatique est caractérisée par :
• sa longueur d’onde, notée λ (lambda), qui
correspond à sa période spatiale. Elle s'exprime
en mètre (m) ;
• sa fréquence, notée ν (nu) ou f, correspond à
l’inverse de la période temporelle T. Elle
s’exprime en hertz (Hz).
La longueur d’onde λ et la fréquence ν sont reliées dans
le vide par l’expression : λ = 𝑐
ν .
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