Modèle de Bohr (1913)
Modèle planétaire: l'électron décrit une trajectoire (orbite) circulaire Les niveaux d'énergie sont quantifiés (nombre quantique principal n).
I – Approche semi classique : le modèle de Bohr (1913)
sphère autour du noyau en ajoutant l'hypothèse quantique de quantification. 1) Modèle de Bohr. Les trois postulats : - L'électron ne rayonne aucune énergie
TD N°3 Le Modèle de Bohr
Niels Bohr 1885-1962 Prix Nobel en 1922 Dans ce modèle
Latome de Bohr et le modèle planétaire de latome en 1985 (Les
du noyau des orbites de BOHR concentriques. C'est le modèle planétaire sorte de généralisation du système solaire avec ses planètes. Grandiose panorama.
QCM ENTRAINEMENT UE1 ATOMISTIQUE ELECTRONEGATIVITE
B. Du modèle de Bohr en 1913 on ne garde que le nombre quantique secondaire qui correspond au niveau énergétique. C. La charge élémentaire électrique pour
Les orbitales - Poly Rebouillon
7 sept. 2018 I) Modèle ondulatoire de l'atome : 1) Modèle quantique de Bohr (1913) : Tout se passe au XXème siècle… Le ...
Chapitre 10: Atome de Bohr
Modèle de Bohr : étude des orbites de l'atome H. Avertissement ! Bien que le modèle ait permis n = nombre quantique principal n ? {1 ; 2 ; 3 ; ... }.
MP Physique
Ce problème propose d'étudier divers modèles de l'atome qui se sont succédés au A.6) Commenter le fait que le modèle de Bohr soit dit semi-quantique.
histoire de la chimie
L'instabilité du modèle de l'atome de Rutherford conduit Bohr à proposer le premier modèle quantique de l'atome : un électron gravite autour du noyau sur
Le modele atomique.pdf
8 oct. 2010 Le modèle de Thomson. • Le modèle de Rutherford. ? Le modèle atomique de Bohr (section 9.6). ? Le modèle quantique. 2. Le spectre de raies.
[PDF] Modèle de Bohr (1913)
Modèle de Bohr Hypothèse fondamentale de Bohr: Seules certaines orbites sont possibles le moment cinétique de l'électron est quantifiée
[PDF] Chapitre 10: Atome de Bohr - ALlu
2 Modèle de Bohr : étude des orbites de l'atome H Avertissement ! Bien que le modèle ait permis de faire des calculs corrects pour l'atome d'hydrogène
[PDF] DL n 14 : Atome de Bohr
Dans le mod`ele de Bohr l'atome d'hydrog`ene est un syst`eme `a deux corps ponctuels constitué d'un noyau le proton de masse mp et charge électrique +e et d'
[PDF] Chapitre 55b – Le spectre de lhydrogène et le modèle de Bohr
? Un photon est absorbé par l'atome d'hydrogène lorsque l'électron augmente de niveau d'énergie (nombre quantique n augmente) ? Un photon est émis de l'
[PDF] Niels Bohr le père de latome - OpenEdition Journals
1 déc 2013 · Son modèle atomique fut le point de départ de nombreux travaux qui culminent avec la mise au point du formalisme mathématique de la mécanique
La genèse de latome de Bohr
The Bohr model of atomic structure 1913-1925 Oxford University Press Oxford (2012) B Pourprix D'où vient la physique quantique ? Vuibert-Adapt Paris (
[PDF] Modèle de Bohr - Chm Ulaval
Modèle de Bohr Objectif: - Trouver une expression de l'énergie de l'atome qui reproduise les spectres de raies expérimentaux Hypothèses:
[PDF] Le modèle quantique de latome
Modèle quantique de l'atome AdM 7 L'atome d'hydrogène de Bohr L'atome H est l'atome le plus simple Il se compose d'un proton (noyau) et d'un électron
[PDF] TD N°3 Le Modèle de Bohr - lptms
TD de Mécanique Quantique - S4 MIAS- 2002/2003 - Université Paris Sud 1 TD N°3 Le Modèle de Bohr Niels Bohr 1885-1962 Prix Nobel en 1922
[PDF] CHAPITRE IV Modèles Atomiques Et Quantification Energétique
3/ Dans son approche Bohr ne considère que des orbites circulaires définies par un nombre quantique n Or quand on place l'atome d'hydrogène dans un champ
Pourquoi le modèle de Bohr est un modèle quantique ?
Élaborée par Niels Bohr en 1913, cette théorie établie sur le modèle planétaire de Rutherford rencontra un succès immédiat car elle expliquait de manière simple les raies spectrales des éléments hydrogénés tout en effectuant un rapprochement entre les premiers modèles de l'atome et la théorie des quanta.Quel est le modèle de l'atome décrit par Bohr ?
En 1913, Niels Bohr, qui connaissait ces résultats expérimentaux, élabora un modèle quantique de l'atome d'hydrogène. D'après ce modèle, l'électron de l'atome d'hydrogène ne gravite autour du noyau que selon des orbites circulaires particulières, nommées couches électroniques.Quelle est la théorie de Niels Bohr ?
Cette théorie présente l'atome comme un noyau autour duquel gravitent des électrons, qui déterminent les propriétés chimiques de l'atome. Les électrons ont la possibilité de passer d'une couche à une autre, émettant un quantum d'énergie, le photon. Cette théorie est à la base de la mécanique quantique.Comment dessiner le modèle atomique de Rutherford-Bohr
1Déterminer le nombre de protons.2Déterminer le nombre d'électrons.3Distribuer les électrons sur les couches électroniques.4Vérifier la configuration électronique de l'atome dessiné
Modèle de Bohr (1913)
Modèle de Bohr
Modèle planétaire: l'électron décrit une trajectoire (orbite) circulaire autour du noyau de charge Z
Z orbiteIngrédients
Modèle de Bohr
Z r!!=dvdt!T+v2r!N r est la distance Noyau-électron Equation fondamentale de la dynamique: !N!F!=me!!!TModèle de Bohr
Mouvement circulaire uniforme : Forces en présence: 1-Attraction d'origine électrostatique é-Noyau 2-Attraction gravitationnelle é-Noyau
dvdt=0!!!=v2r!N!FG=GmeMNr2!N!FCoulomb>>!FG!me!!"Ze24"#or!N=mev2r!N14!"o=8.99 109Nm2/C2!FCoulomb!1.602 10"19210"208.99109=2.310"8Newton!FGrav.!6.674210"111.673x10"279.1110"31 10"20!10"47Newton
G = 6,6742.10
-11N·m
2·kg
-2 . AN: !FCoulomb=Ze24!"or2!NModèle de Bohr
Hypothèse fondamentale de Bohr: Seules certaines orbites sont possibles le moment cinétique de l'électron est quantifiée.
!r!!v"!r#!v=!r !vZe24!"or2=mev2r avec J=merv=n!Pour une trajectoire circulaire,
!J=!r!!p=me!r!!v=n!=nh2! [h]=Js=KL 2 T -2 .T [J]=L KLT -1 =[h]Modèle de Bohr
v=n!mer !e2Z4!"or2=men2!2me2r3 !1r=e2Z me4!"on2!2Etotale=Eéc+Ep=12mev2+Ep(?) Expression de l'énergie totale du système électron-Noyau (fixe)Modèle de Bohr
Def:!Ep=Ep(")#Ep(r)=#!Wextr"$=#F!"extr"$. dr!"!
Z !NF!"ext=F!"coulomb=Ze24!"or2N!"!, dr!"!=!N!"!dr!"Ep=Ep(#)$Ep(r)=Ze24!"or!Ep(r)=$Ze24!"or! r !Wextr!"=F!"extr!". dr!"!=#Ze24!"or2dr=Ze24!"o1r$%&'()r!"r!=#Ze24!"orModèle de Bohr
Etotale=Ec+Ep=12mev2!14!"oZe2ror mv2r=Ze24!"or2"Ec=12mv2=12Ze24!"or=!Ep2Modèle de Bohr
Etotale=Ec+Ep=Ep2=!14!"oZe22r=!Ze22e2Z me(4!"o)2n2!2=!12Z2e4me(4!"o)2!2"#$$%&''1n2Etotale=!12mee4(4!"o)2!2"#$$%&''Z2n2
Les niveaux d'énergie sont quantifiés (nombre quantique principal n) L'atome peut passer d'un état d'énergie Ei à un état d'énergie Ef par absorption ou emission d'un photon:
Ef!Ei=h!
E=f(n)
mee4(4!"o)2!2!"##$%&&=KC4J2T2(C2N'1L'2)2=KN2L4J2T2Ec=12mv2!"#$%&=J[]=KL2T'2W(J[]=F.L[]=N L)N=KL2T'2L=KLT'2)KN2L4J2T2=K(K2L2T'4)L4(K2L4T'4)T2=KL2T'2=J
Dimension Termes entre crochets:
Etotale=!12mee4(4!"o)2!2"#$$%&''Z2n2=!12e'2aoZ2n2 (avec e'2=e24!"o et (4!"o)!2mee2"#$$%&''=ao (rayon de Bohr)
Dimension de ?? Expression de E
totale en fonction du rayon de Bohrmee2(4!"o)!2!"##$%&&=KC2J2T2(C2N'1L'2)=KNL2J2T2N=KLT'2(KNL2J2T2=K(KLT'2)L2(K2L4T'4)T2=L'1(4!"o)!2mee2!"##$%&&=L=ao(rayon de Bohr)(4!"o)!2mee2!"##$%&&
Etotale=!12mee4(4!"o)2!2"#$$%&''Z2n2=!12e'2aoZ2n2e'2ao=27.2 eV1r=e2Z me4!"on2!2 Si Z=1 (atome H) E1=!12*e'2ao=-13.6 eVE2=!12*e'24ao=-3.4 eVE3=!12*e'29ao=-1.51 eV... etc!r =4!"on2!2e2Z me = n2aoZ
Rappel(s)
E,p=!k=h!E=h!,p=!k=h"i!!"("r,t)!t=H"("r,t)Etotale=!12mee4(4!"o)2!2"#$$%&''Z2n2=!12e'2aoZ2n2!r =n2Z4!"o!2e2me = n2Zao(4!"o)!2mee2!"##$%&&=ao
Dualité Onde-corpuscule Onde
Corpuscule
Diffraction Lorsque un faisceau lumineux rencontre un obstacle ou une ouverture dont les dimensions sont voisines de sa longueur d'onde, la lumière ne se propage plus en ligne droite Interférences lumineuses En 1905, Albert Einstein : la lumière serait constituée de petits " grains d'énergie » qui transportent chacun une énergie Effet photoélectrique mo=masse au repos de l'électron
Effet Compton
Pour Einstein, le photon est une particule transportant l'énergie !p=E!vc2 E=moc21!v2c2 m=mo1!v2c2 Mais la lumière (vide) se propage à la vitesse de la lumière: les photons sont relativistesE=h!!p=!mo!v E=!moc2 avec !=11!v2c2
ou Puisque la vitesse du photon est égale à la vitesse de la lumière c, v=c !=11!v2c2"# !!L'énergie du photon serait donc indéterminée ?? Or d'après Planck et Einstein, l'énergie du photon possède une valeur finie,
E=hvLa contradiction ne peut être levée que si l'on considère que la masse du photon est nulle (m
o =0) et E=hv est la valeur limite E=mc 2 , lorsque v->cE=moc21!v2c2 limEmc2v!c"h!
Le photon ne peut-être considéré que comme une particule de masse nulle et de vitesse limite c
λ Θ=90° I λ Θ=135° I Λ' Θ=0° I Δλ λ λ Λ' Δλ Loi Or la thé orie ondul atoire prévoit que les radiations diffusées ont même λ que la radiation incidente car le milieu de propagation est le même !!
h!+moc2=Eé+h!'Conservation de l'énergie
h!+moc2Conservation de la quantité de mvt
!p="!k!p=!pé+!p'Effet Compton
si !=k!"cos2"!!=1"I(x)#0 (interférences constructives)Dualité Onde-corpuscule Fonction d'onde
Retour sur l'expérience des fentes d'Young: Constat=> Figure d'interférences:Interférences lumineuses - Franges d'Young!
TP Interférences.DOC - C. Baillet - ENCPB / RNChimie - 2006!"Interférences lumineuses
Principe!
#$%!&'()*+,)$%! -./)0$12(1$)3$%!1(%450$)0!-$!56!%4&$1&*%/0/*)! -$!7!*)-$%! 54+/)$4%$%8! 95%!)$!5$%!*)-$%!%*)0!3*'(1$)0$%=!
$55$%!%*)0!&61655,5$%=! $55$%!*)0!+>+$!6+&5/04-$=!*4!&1$%;4$8! @*/0!@!4)$! %*413$!&*)304$55$! +*)*3'1*+60/;4$! (356/16)0!7!2$)0$%! @ A !$0!@ 7 !&1*3'$%!5.4)$!-$!5.6401$=!+6/%!6%%$B!(5*/?)($%!-$!@8!S
1 et S 2 jouent le rôle de sources cohérentes=!3.$%0!C!-/1$! A !$0!@ 7 @*/0!5$;4$5!*)!*D%$1:$!5$%!216)?$%8!E6)%!5$!01/6)?5$!@
A 7N! 7 NO@ A 7 !H!O6! #.6)?5$!!$%0!01,%!26/D5$!361!E!!68!E6)%!3$!36%=!%/)!!!06)!!R!*)!$)!-(-4/0!S316)!
J! Q! A 7 A 7 K! E! N! P! @*413$!@! A 7S316)!
T'6+&!
-./)0$12(1$)3$%! -$%!7!26/%3$64G 6!-S'explique difficilement d'un point de vue corpusculaire: Trajectoires particulières pour les photons ou bien interaction photon-photon ??
-S 'explique aisément par un aspect purement ondulatoire ! (diff. marche)!"diff.phase"!=2"!#si !=(2k+1)2!"cos2"!!=#1"I(x)=0 (interférences destructives)TD13 P00 1-MécaniqueQuant iqu e
Interférencesavecdesphotonsuniques
Ongard eundispositifi dentiqu eàceluidelafigure1,maisonatténue désormaistrèsfortement lasour cedetellemanièreq ueleflu xdephotonsso itdel'ordred'unph otonparseco ndeau niveaudeladétecti on.Onremplacedoncl'écran parun ecaméraCCDtrèssensible,et onenregistrel 'arrivée
desphot onssurledétecteurentempsr éel.Chaqueph otonva doncproduireunsig nal quiestenregistréàunepositiondel acam éra.Cesign alestprésentésurlafigure2po ur5,38 ,140et1 080
photonsdétectésparlacamér a. Figure2-I ma gesprisesàlacaméraCCD après5,38,140et1 080 impacts dephotons(d ega ucheàdr oite).
1.Enra pproc hantlesdeuxmodèles,corpusculaireetondu latoire,qu ellienpeut- onétablirentre
lecarré duchampélectri queetle lieud'impactdesph otons?2.Lespi xelsdel acaméraCCDsontdeta illecom parabl eàceuxquevous tro uvezdansvos
appareilsphotonumériques.E stimezlatailled ecespixels.3.Oncom pte150 pixelssurunelig neducapteur utiliséedanscette expérience.Quel leestdonc
l'échelledelafigure2?4.L'exp érienceprésentéeiciaduré20minu tespourlacollectiondes données( 108 0photons).
Quelleintensités urfaciquedoitonutiliserpou rreproduirecetteexpérience?(enW.m -25.Alor s,lalumière:ondeou particu le?
2017-2018Page2sur4
Mais plusieurs faits troublants:
-Si on diminue l'intensité lumineuse (photon passe 1/1) => Cliquetis sur la plaque preuve d'un impact d'un " corpuscule » sur l'écran
La figure d'interf. est pourtant reconstituée après passage (1x1) d'un grand nombre de photons !!
-Si l'on cherche à savoir par où est passé le photon (S1 ou S2): 50% / 50% Mais on détruit la figure d'Interférences !!!!=> figure de diffraction d'une fente rect.)
Interférences lumineuses - Franges d'Young!
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Principe!
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