Physique quantique

Selon les conditions expérimentales, la lumière se comporte soit comme une onde, soit comme un flot de particules. On peut alors dire que le photon est :

• une particule

• une onde

• un objet quantique

L'énergie d'un photon est :

• $E=\frac{h}{\nu}$ où h est la constante de Planck et ν sa fréquence

• $E=\frac{1}{\lambda}$ où λ est sa longueur d'onde

• $E=\frac{1}{2}m\ c^2$

• $E=\frac{hc}{\lambda}$ avec $\frac{c}{\lambda}=\nu$
  

Quelle est l'unité de la constante de Planck h ?

• J

• J.s^-1

• J.s

• m

• Hz

On donne le diagramme énergétique de l'atome de sodium.

Cocher toutes les bonnes réponses.

• Dans l'état fondamental, l'énergie de l'atome vaut - 5,14 eV

• Lorsque l'énergie de l'atome vaut -1,94 eV, l'atome est excité

• Lorsque son énergie est nulle, l'atome est ionisé

Un atome se désexcite du niveau E₂ à E₀.

Le phénomène correspondant est

• une absorption

• une émission

• une émission stimulée

• une diffusion

La fréquence d'un photon d'énergie E = 3,47 eV est :

Données:  $h=6,63\times10^{-34}S.I.$   $1\ eV=1,6\times10^{-19}J$  

•  $5,23\times10^{33\ }Hz$  

•  $8,37\times10^{14\ }Hz$  

•  $5,23\times10^{14}Hz$  

L'énergie d'un photon de longueur d'onde  $\lambda=589\ nm$  vaut :
Données:  $h=6,63\times10^{-34}\ S.I.\ \ \ \ \ 1\ eV=1,6\times10^{-19\ }J$ 
(Plusieurs réponses possibles)

•  $5,6\times10^{-38\ }eV$  

•  $3,4\times10^{-19}J$  

•  $2,1\ eV$  

Dans le cas de l'émission stimulée...

• le photon incident et le photon émis sont différents

• le photon incident est absorbé

• le photon incident et le photon émis ont les mêmes propriétés

Une transition d'un niveau   $E_{1\ }=-7,51\ eV$  jusqu'au niveau   $E_{2\ }=\ -4,83\ eV\$  est possible par :

Données:   $h=6,63\times10^{-34}S.I.\ ;\ 1\ eV=1,6\times10^{-19}J$  

• absorption d'un photon de longueur d'onde dans le vide   $\lambda=\ 464\ nm$  
  

• émission d'un photon de longueur d'onde dans le vide   $\lambda=232\ nm$  
  

• absorption d'un photon de longueur d'onde dans le vide   $\lambda=483\ nm$  
  

• émission d'un photon de longueur d'onde dans le vide   $\lambda\ =\ 464\ nm$  

L'ordre de grandeur de la longueur d'onde de l'onde associée à l'electron de vitesse c/100 vaut :

Données :

Masse d’un électron : m_e = 9,1 × 10^-31 kg

Constante de Planck : h = 6,6 × 10^-34 J.s

• 10¹⁰m

• 10nm

• 10^-10m

• 0,01μm