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Feuille d'activités de la leçon : Transitions électroniques entre niveaux d’énergie Physique

Dans cette feuille d’activités, nous nous entraînerons à calculer l’énergie du photon absorbé ou libéré lorsqu’un électron passe d’un niveau d’énergie atomique à un autre.

Q1:

Le schéma illustre quatre transitions possibles qu'un électron peut effectuer entre les niveaux d'énergie d'un atome d'hydrogène. Quel est le nom donné à cette série de transitions?

  • ALa série de Pfund
  • BLa série de Paschen
  • CLa série de Brackett
  • DLa série de Lyman
  • ELa série de Balmer

Q2:

Le diagramme ci-dessous illustre le spectre d'émission de l'hydrogène dans la partie visible du spectre électromagnétique. Le tableau indique les énergies de liaison correspondant aux différents niveaux d'énergie d'un atome d'hydrogène.

Niveau d'énergie12345
Énergie de liaison (eV)13,63,401,510,8500,544

Entre quels niveaux d'énergie un électron doit-il transitionner afin de générer la raie d'émission 𝐷 représentée sur le diagramme?

  • A43
  • B31
  • C41
  • D32
  • E42

Entre quels niveaux d'énergie un électron doit-il transitionner afin de générer la raie d'émission 𝐵 représentée sur le diagramme?

  • A52
  • B42
  • C43
  • D54
  • E53

Q3:

Le diagramme représente l'énergie de liaison de chaque niveau d'énergie d'un atome d'hydrogène. Si un électron est à l'état fondamental, quelle fréquence de photon doit-il absorber pour passer au niveau d'énergie 𝑛=3? On utilisera une valeur de 4,14×10 eV⋅s pour la constante de Planck. On donnera la réponse en écriture scientifique arrondie au centième.

  • A8,21×10 Hz
  • B2,92×10 Hz
  • C3,29×10 Hz
  • D3,65×10 Hz
  • E4,57×10 Hz

Q4:

Le diagramme représente l'énergie de liaison de chaque niveau d'énergie d'un atome d'hydrogène. Si un électron est à l'état fondamental, à quel niveau d'énergie passe-t-il s'il absorbe un photon de longueur d'onde égale à 97,4 nm? On utilisera une valeur de 4,14×10 eV⋅s pour la constante de Planck.

Q5:

Le diagramme montre quatre transitions de niveaux d'énergie qu'un électron d'atome d'hydrogène peut effectuer. Quels sont les noms donnés à ces séries de transitions?

  • Asérie de Pfund
  • Bsérie de Balmer
  • Csérie de Lyman
  • Dsérie de Paschen
  • Esérie de Brackett

Q6:

Le diagramme montre la transition d'un électron dans un atome d'hydrogène à partir de 𝑛=3 à 𝑛=2 en émettant un photon.

Quelle est l'énergie du photon émis?

Quelle est la longueur d'onde du photon émis? Utilise une valeur de 4,14×10 eV⋅s pour la valeur de la constante de Planck. Donne ta réponse en un nombre entier de nanomètre.

Q7:

Le diagramme montre l'énergie de liaison de chaque niveau d'énergie d'un atome d'hydrogène. Si un électron est à l'état fondamental, quelle est la longueur d'onde du photon qu'il doit absorber pour que l'atome d'hydrogène soit complètement ionisé? Utilise une valeur de 4,14×10 eV⋅s pour la constante de Planck. Donne ta réponse en nanomètre à une décimale près.

Q8:

Le schéma montre quatre transitions possibles qu'un électron peut effectuer entre les niveaux d'énergie d'un atome d'hydrogène. Quel est le nom donné à cette série de transitions?

  • Ala série de Brackett
  • Bla série de Lyman
  • Cla série de Paschen
  • Dla série de Balmer
  • Ela série de Pfund

Q9:

Le diagramme montre la transition d'un électron de l'atome d'hydrogène de 𝑛=3 à 𝑛=1 en émettant un photon.

Quelle est l'énergie du photon émis? Donne ta réponse au centième d'eV près.

Quelle est la fréquence du photon? Utilise une valeur de 4,14×10 eV⋅s pour la constante de Planck. Donne ta réponse en notation scientifique avec deux décimales.

  • A2,46×10 Hz
  • B6,16×10 Hz
  • C8,12×10 Hz
  • D2,92×10 Hz
  • E3,65×10 Hz

Q10:

Le diagramme montre la transition d'un électron dans un atome d'hydrogène de 𝑛=4 à 𝑛=2 en émettant un photon.

Quelle est l'énergie du photon émis exprimée en électronvolts?Donne ta réponse au centième près.

Quelle est l'énergie du photon en joules?Utilise une valeur de 1,60×10 C pour la charge d'un électron. Donne ta réponse en notation scientifique avec deux décimales.

  • A3,02×10 J
  • B1,06×10 J
  • C4,08×10 J
  • D5,44×10 J
  • E1,36×10 J

Cette leçon comprend 23 questions additionnelles pour les abonnés.

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