QCM : De l’atome de Bohr au modèle quantique CH2 A (9 questions)

Question 1

1. Un signal électromagnétique effectue 12 oscillations en 3 secondes et parcourt 8 mètres pendant une oscillation. Quelle valeur décrit sa fréquence ?

0,25 seconde par oscillation

4 oscillations par seconde

24 mètres par seconde

8 mètres par oscillation

Explication

La fréquence compte les oscillations par seconde : $12/3=4$ oscillations par seconde. « 8 mètres par oscillation » correspond à la longueur d’onde, et une durée par oscillation est une période, non une fréquence.

Answer

4 oscillations par seconde

Question 2

2. Deux photons ont des longueurs d’onde dans le vide de $400\,\text{nm}$ et $800\,\text{nm}$ . Quel est le rapport entre l’énergie du photon de $400\,\text{nm}$ et celle du photon de $800\,\text{nm}$ ?

Un demi

Deux

Un

Quatre

Explication

Comme $E=hc/\lambda$ , l’énergie est inversement proportionnelle à la longueur d’onde : $E_{400}/E_{800}=800/400=2$ . Une proportion directe inverse le rapport, tandis qu’un rapport égal à un ignore la dépendance en longueur d’onde.

Answer

$$E_2-E_1=h\nu$$

Answer

Sa capacité à se comporter comme une onde et comme un flux de photons

Answer

$$-13{,}6\,\text{eV}$$

Answer

Elles décrivent les trajectoires autorisées de l’électron autour du noyau.

Answer

En 1905, en décrivant le rayonnement comme un flux de photons.

Answer

L’absorption mène de l’état fondamental vers des niveaux excités, tandis que l’émission correspond à des transitions vers des niveaux plus bas.

Question 3

3. Un atome absorbe un photon et passe d’un niveau d’énergie $E_1$ à un niveau supérieur $E_2$ . Quelle relation décrit cette transition ?

E_2+E_1=h\nu

E_2-E_1=0

E_2-E_1=h\nu

E_1-E_2=h\nu

Explication

L’absorption élève la matière vers une énergie supérieure, et l’énergie du photon absorbé égale l’écart : $E_2-E_1=h\nu$ . La différence inversée correspond à une transition descendante, tandis que la somme ou un écart nul ne décrit pas l’énergie absorbée.

Question 4

4. Dans une série de raies de l’hydrogène, le niveau d’arrivée est $n_1=3$ . Quel est le nom de cette série ?

Brackett

Balmer

Lyman

Paschen

Explication

La série correspondant à $n_1=3$ est la série de Paschen. Lyman correspond à $n_1=1$ et Balmer à $n_1=2$ ; Brackett désigne une autre série, pas celle associée au niveau d’arrivée 3.

Question 5

5. Que désigne la dualité onde-corpuscule du rayonnement électromagnétique ?

Sa capacité à se comporter comme une onde et comme un flux de photons

Son émission discontinue à certaines fréquences par les atomes d’hydrogène

Sa propagation sous forme d’ondes sans transport de particules

Son échange d’énergie par quanta de valeur identique pour toutes les fréquences

Explication

La dualité onde-corpuscule signifie que le rayonnement électromagnétique présente à la fois un comportement ondulatoire et un comportement de flux de photons. L’échange par quanta concerne la théorie de Planck, mais ne définit pas à lui seul cette dualité.

Question 6

6. Selon le modèle de Bohr, quelle est l’énergie du niveau fondamental de l’hydrogène, pour $n=1$ ?

13{,}6\,\text{eV}

-13{,}6\,\text{eV}

-3{,}4\,\text{eV}

0\,\text{eV}

Explication

Le niveau fondamental correspond à $n=1$ et son énergie est de $-13{,}6\,\text{eV}$ . La valeur positive de $13{,}6\,\text{eV}$ désigne l’énergie nécessaire pour ioniser l’atome depuis cet état, et non l’énergie du niveau lui-même.

Question 7

7. Quel rôle les orbites circulaires permises jouent-elles dans le modèle de Bohr de l’atome d’hydrogène ?

Elles représentent les chemins suivis par les photons émis par l’atome.

Elles décrivent les trajectoires autorisées de l’électron autour du noyau.

Elles indiquent les régions où se trouvent les électrons dans les atomes polyélectroniques.

Elles servent à déterminer la charge électrique du noyau d’hydrogène.

Explication

Dans le modèle de Bohr, les orbites circulaires permises représentent les trajectoires que l’électron peut occuper dans l’atome d’hydrogène. Les régions électroniques des atomes polyélectroniques ne sont pas décrites par ce modèle, qui leur est incompatible.

Question 8

8. En quelle année Albert Einstein a-t-il généralisé la théorie des quanta au rayonnement électromagnétique ?

En 1913, en décrivant le rayonnement comme un flux de photons.

En 1905, en établissant la vitesse de la lumière dans le vide.

En 1905, en décrivant le rayonnement comme un flux de photons.

En 1913, en établissant la vitesse de la lumière dans le vide.

Explication

En 1905, Einstein a étendu la théorie des quanta au rayonnement électromagnétique, conçu comme un flux de photons portant chacun un quantum d’énergie. L’année 1913 est associée aux postulats de Bohr sur les orbites permises de l’électron dans l’hydrogène, et non à cette généralisation.

Question 9

9. En quoi les spectres d’absorption et d’émission de l’hydrogène diffèrent-ils par le sens des transitions électroniques ?

L’absorption et l’émission conduisent toutes deux de l’état fondamental vers des niveaux excités, mais à des fréquences différentes.

L’absorption et l’émission conduisent toutes deux vers des niveaux plus bas, mais produisent des spectres de formes différentes.

L’absorption mène de l’état fondamental vers des niveaux excités, tandis que l’émission correspond à des transitions vers des niveaux plus bas.

L’absorption mène vers des niveaux plus bas, tandis que l’émission conduit de l’état fondamental vers des niveaux excités.

Explication

Dans l’absorption, l’atome d’hydrogène passe de l’état fondamental à un niveau excité, alors que l’émission implique une transition vers une énergie plus basse. L’idée que l’absorption mène vers des niveaux plus bas inverse le sens de la transition associé à ce processus.

QCM : De l’atome de Bohr au modèle quantique CH2 A (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un signal électromagnétique effectue 12 oscillations en 3 secondes et parcourt 8 mètres pendant une oscillation. Quelle valeur décrit sa fréquence ?

2. Deux photons ont des longueurs d’onde dans le vide de $400\,\text{nm}$ et $800\,\text{nm}$ . Quel est le rapport entre l’énergie du photon de $400\,\text{nm}$ et celle du photon de $800\,\text{nm}$ ?

3. Un atome absorbe un photon et passe d’un niveau d’énergie $E_1$ à un niveau supérieur $E_2$ . Quelle relation décrit cette transition ?

4. Dans une série de raies de l’hydrogène, le niveau d’arrivée est $n_1=3$ . Quel est le nom de cette série ?

5. Que désigne la dualité onde-corpuscule du rayonnement électromagnétique ?

6. Selon le modèle de Bohr, quelle est l’énergie du niveau fondamental de l’hydrogène, pour $n=1$ ?

7. Quel rôle les orbites circulaires permises jouent-elles dans le modèle de Bohr de l’atome d’hydrogène ?

8. En quelle année Albert Einstein a-t-il généralisé la théorie des quanta au rayonnement électromagnétique ?

9. En quoi les spectres d’absorption et d’émission de l’hydrogène diffèrent-ils par le sens des transitions électroniques ?

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QCM : De l’atome de Bohr au modèle quantique CH2 A (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un signal électromagnétique effectue 12 oscillations en 3 secondes et parcourt 8 mètres pendant une oscillation. Quelle valeur décrit sa fréquence ?

2. Deux photons ont des longueurs d’onde dans le vide de 400 nm400\,\text{nm}400nm et 800 nm800\,\text{nm}800nm. Quel est le rapport entre l’énergie du photon de 400 nm400\,\text{nm}400nm et celle du photon de 800 nm800\,\text{nm}800nm ?

3. Un atome absorbe un photon et passe d’un niveau d’énergie E1E_1E1​ à un niveau supérieur E2E_2E2​. Quelle relation décrit cette transition ?

4. Dans une série de raies de l’hydrogène, le niveau d’arrivée est n1=3n_1=3n1​=3. Quel est le nom de cette série ?

5. Que désigne la dualité onde-corpuscule du rayonnement électromagnétique ?

6. Selon le modèle de Bohr, quelle est l’énergie du niveau fondamental de l’hydrogène, pour n=1n=1n=1 ?

7. Quel rôle les orbites circulaires permises jouent-elles dans le modèle de Bohr de l’atome d’hydrogène ?

8. En quelle année Albert Einstein a-t-il généralisé la théorie des quanta au rayonnement électromagnétique ?

9. En quoi les spectres d’absorption et d’émission de l’hydrogène diffèrent-ils par le sens des transitions électroniques ?

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2. Deux photons ont des longueurs d’onde dans le vide de $400\,\text{nm}$ et $800\,\text{nm}$ . Quel est le rapport entre l’énergie du photon de $400\,\text{nm}$ et celle du photon de $800\,\text{nm}$ ?

3. Un atome absorbe un photon et passe d’un niveau d’énergie $E_1$ à un niveau supérieur $E_2$ . Quelle relation décrit cette transition ?

4. Dans une série de raies de l’hydrogène, le niveau d’arrivée est $n_1=3$ . Quel est le nom de cette série ?

6. Selon le modèle de Bohr, quelle est l’énergie du niveau fondamental de l’hydrogène, pour $n=1$ ?