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1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Composition chimique d'un système
Ch. 2
Composition chimique des solutions
Ch. 3
Évolution d'un système chimique
Ch. 4
Réactions d'oxydoréduction
Ch. 5
Détermination d'une quantité de matière par titrage
Livret Bac : Thème 1
Ch. 6
De la structure à la polarité d'une entité
Ch. 7
Interpréter les propriétés d’une espèce chimique
Ch. 8
Structure des entités organiques
Ch. 9
Synthèse d'espèces chimiques organiques
Ch. 10
Conversions d'énergie au cours d'une combustion
Livret Bac : Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Modélisation d'interactions fondamentales
Ch. 12
Description d'un fluide au repos
Ch. 13
Mouvement d'un système
Livret Bac : Thème 2
3. L'énergie, conversions et transferts
Ch. 14
Études énergétiques en électricité
Ch. 15
Études énergétiques en mécanique
Livret Bac : Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 16
Ondes mécaniques
Ch. 17
Images et couleurs
Ch. 18
Modèles ondulatoire et particulaire de la lumière
Livret Bac : Thème 4
Méthode
Fiches méthode
Fiche méthode compétences
Annexes
Chapitre 18
Activité 3 - Activité expérimentale
À chaque atome, son spectre d'émission
14 professeurs ont participé à cette page
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Problématique de l'activité
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 ?
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Pourquoi chaque type de lampe spectrale a-t-il un spectre d'émission particulier ?
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Doc. 1Matériel nécessaire
- Une lampe spectrale à mercure ;
- Une lampe à incandescence ;
- Un spectroscope portatif ou un spectromètre numérique.
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Doc. 2Exemple de spectre à compléter
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Données
- 1 eV = 1\text{,}60 \times 10^{-19} J ;
- h=6\text{,}63 \times 10^{-34} J·s ;
- c=3\text{,}00 \times 10^{8} m·s-1 ;
Rappel : L'énergie d'un photon, exprimée en joule, est donnée par la relation E_{\text {photon}}=h \cdot \nu.
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Doc. 3Les niveaux d'énergie de l'atome de sodium
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Doc. 4Les niveaux d'énergie du mercure
Les énergies de l'atome de mercure sont :
E_{1}=-10\text{,}5 eV ;
E_{2}=-5\text{,}78 eV ;
E_{3}=-5\text{,}56 eV ;
E_{4}=-4\text{,}98 eV ;
E_{5}=-3\text{,}74 eV ;
E_{6}=-2\text{,}71 eV ;
E_{7}=-2\text{,}51 eV ;
E_{8}=-1\text{,}90 eV ;
E_{9}=-1\text{,}81 eV ;
E_{10}=-1\text{,}60 eV ;
E_{\infty}=0 eV (valeur limite).
E_{1}=-10\text{,}5 eV ;
E_{2}=-5\text{,}78 eV ;
E_{3}=-5\text{,}56 eV ;
E_{4}=-4\text{,}98 eV ;
E_{5}=-3\text{,}74 eV ;
E_{6}=-2\text{,}71 eV ;
E_{7}=-2\text{,}51 eV ;
E_{8}=-1\text{,}90 eV ;
E_{9}=-1\text{,}81 eV ;
E_{10}=-1\text{,}60 eV ;
E_{\infty}=0 eV (valeur limite).
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Utilisez un simulateur des spectres d'émission et d'absorption des éléments .
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Questions
Compétence(s)
RAI/ANA : Faire le lien entre les modèles microscopiques et les
grandeurs macroscopiques
1. Doc. 1 Proposer et mettre en oeuvre un protocole permettant d'observer le spectre d'émission de la lampe à incandescence A et de la lampe spectrale B.
2. Doc. 2 Représenter le spectre expérimental de chaque lampe. Qu'aurait-on observé avec une source laser ? Le vérifier avec une expérience (attention à la sécurité).
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3. Doc. 1 et 4 Représenter le diagramme des différents niveaux d'énergie de l'atome de mercure avec pour échelle 1,0 cm \longleftrightarrow 1,0 eV.
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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_{\infty} correspondante ?
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Synthèse de l'activité
Quelle condition doit être vérifiée entre l'énergie du photon E_{\text {photon}} et deux niveaux d'énergie E_{\mathrm{f}} et E_{\mathrm{i}} de l'atome pour expliquer l'existence des raies dans le spectre d'émission ?
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Oups, une coquille
j'ai une idée !
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YolèneÉmilieJean-PaulFatimaSarah