Physique - Observation de sources de lumière colorée - Sources froides et sources thermiques de lumière

Thèmes abordés

physique, observation de sources de lumière colorée, sources froides, sources thermiques de lumière, modèle ondulatoire, modèle corpusculaire

Résumé du document

Einstein 1905 : Lumière étudiée comme un flux de particules identiques, les photons. Chaque photon transport un "quantum" d'énergie. La quantification de l'énergie d'un atome (Bohr 1913). L'énergie d'un atome ne peut prendre que certaines valeurs (énergie quantifiée) qui dépendent de l'atome. On représente les niveaux d'énergie, notés n, sur un diagramme d'énergie.

Extraits

[...] Observer – Sources de lumière colorée Sources froides de lumière Le modèle corpusculaire : Einstein 1905 : Lumière étudiée comme un flux de particules identiques, les photons. Chaque photon transport un « quantum » d'énergie : 𝒉(𝑱.𝒔−𝟏 ) × 𝒄(𝒎.𝒔−𝟏) 𝑬 𝒑𝒉𝒐𝒕𝒐𝒏 = 𝒉(𝑱.𝒔−𝟏) × 𝝂(𝑯𝒛) = 𝝀(𝒎) -34 Constante de Planck : h = 6,63 x 10 J.s Vitesse de la lumière : c = 3 x 108 m.s-1 Sources « froides » de lumière : La quantification de l'énergie d'un atome (Bohr 1913) : L'énergie d'un atome ne peut prendre que certaines valeurs énergie quantifiée) qui dépendent de l'atome. [...]

[...] Absorption de photons : Un photon est absorbé si, et seulement si, son énergie correspond à la transition entre deux niveaux d'énergie de l'atome. Emission de photons : Lorsqu'un atome est excité (par des électrons, photons, chaleur il passe à un niveau d'énergie supérieur. Rapidement par la suite, il se désexcite, repasse à son état fondamental et libère de l'énergie sous forme de photon. Dans les deux cas, on a : 𝒉(𝑱.𝒔−𝟏) × 𝒄(𝒎.𝒔−𝟏 ) 𝑬 𝒑𝒉𝒐𝒕𝒐𝒏 = ∆𝑬 𝒂𝒕𝒐𝒎𝒆 = 𝝀(𝒎) -19 / \ Unités : 1 eV = 1,60 x 10 J  L'ensemble des radiations émises et absorbées constituent les spectres d'émission et d'absorption de l'atome. [...]

[...] Le modèle ondulatoire : Lumière étudiée comme une onde électromagnétique. Période Durée d'un motif élémentaire répétitif Fréquence Nombre de répétitions du motif par seconde Célérité Vitesse de l'onde, qui dépend du milieu Longueur d'onde Longueur entre deux mêmes ondes 𝟏 𝑻 (𝒔) T c λ 𝝀(𝒎) = 𝒄(𝒎. 𝒔−𝟏 ) 400 nm [...]

[...] - Plus le corps est chaud, plus le spectre compte de radiations vers le violet (passage du rouge au jaune, blanc, blanc-bleu). - Plus le corps est chaud, plus l'intensité d'émission est grande. Loi de Wien : 𝝀 𝒎𝒂𝒙 × 𝑻(𝑲) = 𝟐, 𝟖𝟗𝟖 × 𝟏𝟎−𝟑 𝒎. 𝑲 λmax correspond à la radiation la plus intensément émise. [...]