Leçon : Modèle atomique de Bohr Physique

Dans cette leçon, nous allons apprendre comment calculer le rayon orbital d’un électron en différents niveaux d’énergie d’un atome d’hydrogène.

Plan de la leçon

Objectifs

Les élèves pourront

utiliser pour déterminer l’amplitude du moment cinétique d’un électron dans le ième niveau d’énergie d’un atome d’hydrogène,
utiliser pour déterminer le rayon orbital d’un électron du ième niveau d’énergie d’un atome d’hydrogène.

Prérequis

Les élèves doivent être déjà familiarisés avec

le concept des électrons d’atomes occupent des niveaux d’énergie discrets,
le concept du niveau d’énergie d’un électron désigné par , le nombre quantique principal,
quel est le moment cinétique.

Exclusions

Les élèves ne couvriront pas

tout nombre quantique autre que le nombre quantique principal,
le calcul de la composante du moment cinétique,
le spin,
les sous-couches,
les transitions de niveau d’énergie des électrons,
les distributions de probabilité.

Fiche d'activités de la leçon

Q1:

Si le proton avait une masse égale à 1,5 fois sa valeur réelle, selon le modèle de Bohr, alors de quel facteur le rayon de Bohr changerait-il ?

Q2:

Utilise la formule , où est le rayon orbital d'un électron en niveau d'énergie d'un atome d'hydrogène, est la permittivité diélectrique du vide, est la constante de Planck réduite, est la masse de l'électron, et est la charge de l'électron, pour calculer le rayon orbital d'un électron en niveau d'énergie d'un atome d'hydrogène. Utilise une valeur de F⋅m⁻¹ pour la permittivité du vide, J⋅s pour la constante de Planck réduite, kg pour la masse au repos d'un électron, et C pour la charge d'un électron. Donne ta réponse au centième de nanomètre près.

Q3:

Selon le modèle de l’atome de Bohr, quelle est la grandeur du moment cinétique d’un électron dans un atome d'hydrogène à l'état fondamental ? Utilise une valeur de J⋅s pour la constante de Planck réduite.