Exercices : spectre discret de l'atome d'hydrogène

L’électron autour du noyau ne peut occuper que des niveaux discrets d’énergie. Lorsque cet électron est excité sur un niveau supérieur, il redescend sur un niveau inférieur et émet un photon d’énergie bien précise, différence entre l’état excité et l’état dans lequel relaxe l’électron

Les niveaux d’énergie des électrons autour du noyau sont donnés par le modèle de Bohr, à savoir pour l’atome d’hydrogène : avec Et il suffit de calculer la longueur d’onde du rayonnement émis au cours d’une transition d’un niveau m vers un niveau n (m>n), tel que : soit A vous de trouver les bonnes valeurs de n et m. Vous verrez alors que l’accord entre l’expérience et la théorie est remarquable, ce qui a convaincu la communauté scientifique du bien fondé de cette théorie, basée sur la quantification du moment cinétique, hypothèse forte difficile à justifier dans le contexte. En revanche, si ce modèle marche bien pour décrire le spectre discret d’émission de l’hydrogène, il n’en est rien pour des atomes comportant plus d’un électron…c’était donc un bon début, mais il restait beaucoup de travail à faire.

Il manquait une constante universelle dans la panoplie disponible, à savoir la constante de Planck