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9/22/2012
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CHAPITRE III.
Atomistique.
Organisation des électrons
dans l’atome: du modèle de
Bohr à la description
ondulatoire.
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SOMMAIRE DU CHAPITRE III.
Introduction
III. 1. Echange d’énergie entre la matière et le
rayonnement. Spectroscopie.
III. 2. Atome d’hydrogène. Fait expérimentaux.
III. 3. Quantification et dualité onde – corpuscule.
III. 4. Modèle de l’atome de Bohr
III. 5. Modèle quantique
III. 6. Equation de Schrödinger
III. 7. Les quatre nombres quantiques
III. 8. Atomes polyélectroniques
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Structure de l’atome:
Modèles:
- 1898: J.J. Thomson (dit aussi modèle de
plum pudding)
Les électrons négatifs sont incorporés dans
le noyau positif.
- 1902: N. Hantaro
Les électrons négatifs tournent autour d’un coeur
positif
Introduction
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- 1911 E. Rutherford
Modèle atomique d’un système planétaire: les électrons
négatifs sont repartis sur différentes orbites et tournent
autour d’un cœur positif (nucléus).
Inconvénients:
N’apporte aucune base d’interprétation pour la diversité
des propriétés des éléments, ni pour la valence;
N’explique pas la composition des corps composés
Ne permet pas de justifier les caractéristiques des
spectres d’émission des atomes. 4
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III. 1. ECHANGE D’ÉNERGIE ENTRE LA MATIÈRE ET
LE RAYONNEMENT. SPECTROSCOPIE.
III. 1. 1) Le rayonnement électromagnétique (la
lumière est un exemple) est le véhicule de l’énergie.
C’est une onde qui est caractérisée par:
Une vitesse de propagation c (m/s);
Une fréquence (nombre d’oscillations par seconde);
Une longueur d’ onde (distance parcourue pendant
le temps d’une oscillation). 5
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•La structure ondulatoire du rayonnement
électromagnétique (Maxwell 1860)
le champ électrique E et le champ
magnétique B sont orthogonaux
(oscillant à 90°l’un par rapport à
l’autre) et en phase.
Onde progressive (qui se propage) désignée par une
perturbation des champs électrique et magnétique:
Ils sont des fonctions
périodiques :
●du temps,
●de la coordonnée
d’espace
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Pour caractériser une onde :
(longueur d’onde) = distance entre deux crêtes (m)
(fréquence) = nombre de crêtes qui passent par seconde
en un point donné (Hz = s-1)
c : célérité (vitesse de propagation)
de la lumière dans le vide
c = 3∙108m s-1
=
c
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Le rayonnement électromagnétique comprend toutes
les longueurs d’onde réparties de façon continue :
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Spectre électromagnétique :
L’œil humain n’est sensible qu’à un très petit domaine de l’ensemble
électromagnétique
Couleur
violette Couleur
rouge
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•Radiation lumineuse monochromatique : une lumière
d’une longueur d’onde déterminée
Le spectre de la lumière blanche est un spectre
continu : une source de lumière blanche émet
toutes les radiations monochromatiques dont
: 400 nm < < 700 nm
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