Flashcards : Dualité onde-particule et quantification (64 cartes)

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1Question

Que représente un modèle scientifique ?

Réponse

Une réalité complexe sous une forme simplifiée.

2Question

Que communique un modèle scientifique ?

Réponse

Une idée.

3Question

Que synthétise un modèle scientifique ?

Réponse

Les observations expérimentales antérieures.

4Question

Que permet de prévoir un modèle scientifique ?

Réponse

Des comportements testables.

5Question

Quelle relation lie la vitesse de la lumière, la longueur d’onde et la fréquence ?

Réponse

c=λνc = \lambda\nu

6Question

Quelles sont les longueurs d’onde limites du spectre visible ?

Réponse

De 380 nm à 780 nm.

7Question

Comment la physique classique du XIXe siècle, notamment celle de Maxwell, décrit-elle la lumière ?

Réponse

Comme une onde.

8Question

Quelle forme prend le spectre de couleurs de la lumière blanche décomposée par un prisme ?

Réponse

Un spectre continu.

9Question

Quel type de spectre un gaz excité émet-il ?

Réponse

Un spectre de raies composé d’un nombre limité de fréquences.

10Question

Quel physicien a proposé les quanta en 1900 ?

Réponse

Max Planck, en 1900.

11Question

Comment l’énergie se présente-t-elle selon Max Planck ?

Réponse

En paquets discrets appelés quanta.

12Question

Quelle formule donne l’énergie d’un quantum ?

Réponse

E=hνE = h\nu

13Question

Que représente hh dans la formule de l’énergie d’un quantum ?

Réponse

La constante de Planck.

14Question

Que transfèrent les photons aux électrons dans l’effet photoélectrique ?

Réponse

Leur énergie.

15Question

Quel seuil conditionne l’éjection d’un électron dans l’effet photoélectrique ?

Réponse

L’énergie du photon doit atteindre un seuil minimal.

16Question

Que devient l’énergie excédentaire du photon après l’éjection d’un électron ?

Réponse

L’énergie cinétique de l’électron.

17Question

Qu’est-ce qu’un photon ?

Réponse

Un paquet d’énergie lumineuse.

18Question

Que signifie la dualité onde-particule de la matière ?

Réponse

Une particule possède une nature particulaire et une nature ondulatoire selon le modèle d’interprétation.

19Question

Quelle longueur d’onde est associée à une particule de masse mm et de vitesse vv ?

Réponse

λ=hmv\lambda = \frac{h}{mv}.

20Question

Qu’absorbe un électron pour passer à un niveau supérieur ?

Réponse

Une quantité d’énergie.

21Question

Sous quelle forme l’électron évacue-t-il habituellement le surplus énergétique en revenant à son état initial ?

Réponse

Sous forme de photons.

22Question

Quels physiciens ont étudié les spectres d’émission accordés aux longueurs d’onde du modèle de Bohr ?

Réponse

Lyman, Paschen, Brackett et Pfund.

23Question

Quelle expression donne l’énergie absorbée ou émise lors d’un changement de niveau ?

Réponse

ΔE=B(1ni2−1nf2)\Delta E = B \left(\frac{1}{n_i^2} - \frac{1}{n_f^2}\right)

24Question

Quelle valeur de B est donnée pour le calcul des transitions de Bohr ?

Réponse

2,179×10−18 J2{,}179 \times 10^{-18}\ \mathrm{J}

25Question

Quelle est la longueur d’onde approximative des électrons ?

Réponse

Environ 2×10−10 m2 \times 10^{-10}\ \text{m}.

26Question

Quel espacement la longueur d’onde des électrons permet-elle théoriquement de distinguer ?

Réponse

Un espacement de l’ordre de la distance atomique.

27Question

Quelle résolution le microscope électronique à balayage permet-il facilement d’atteindre ?

Réponse

De 0,10{,}1 à 0,2 μm0{,}2\ \mu\text{m}.

28Question

Qu’étudie la mécanique ondulatoire, ou mécanique quantique ?

Réponse

La structure atomique fondée sur les propriétés ondulatoires de l’électron.

29Question

Que décrit la fonction d’onde Ψ ?

Réponse

La propagation de l’onde associée aux particules.

30Question

Quelle interprétation Max Born donne-t-il à Ψ² ?

Réponse

La probabilité qu’un électron se trouve dans une portion donnée de l’espace atomique.

31Question

Que sont les orbitales dans le modèle quantique ?

Réponse

Des régions de probabilité où se trouvent les électrons autour du noyau.

32Question

Quel principe Werner Heisenberg établit-il en 1925 sur l’électron ?

Réponse

Sa vitesse et sa position ne peuvent pas être déterminées simultanément.

33Question

Quelle relation lie les incertitudes de position et de quantité de mouvement d’un électron ?

Réponse

ΔxΔp≥h4π\Delta x\Delta p \geq \frac{h}{4\pi}

34Question

Que faut-il élaborer lorsqu’un modèle scientifique est défaillant ?

Réponse

Un nouveau modèle scientifique.

35Question

Que permet de prédire la connaissance de la structure atomique ?

Réponse

Les propriétés des éléments et des composés.

36Question

Que mesure la fréquence d’une onde par seconde ?

Réponse

Le nombre de cycles passant par un point donné.

37Question

Quelle est la valeur de la vitesse de la lumière ?

Réponse

2,9979×108 m/s2{,}9979 \times 10^8\ \text{m/s}

38Question

Quelles ondes électromagnétiques ont les plus courtes longueurs d’onde ?

Réponse

Les rayons gamma et les rayons X.

39Question

Quel effet les ultraviolets peuvent-ils avoir sur l’épiderme ?

Réponse

Ils peuvent l’affecter et induire des cancers.

40Question

Quels scientifiques ont développé la technique des spectres de raies ?

Réponse

Bunsen et Kirchhoff.

41Question

Que permet d’identifier la technique des spectres de raies de Bunsen et Kirchhoff ?

Réponse

Les éléments responsables de la lumière émise par un gaz excité.

42Question

À quelles longueurs d’onde l’hydrogène émet-il des raies ?

Réponse

486,1 nm et 656,3 nm.

43Question

Quelles longueurs d’onde correspondent aux deux raies rapprochées du sodium ?

Réponse

589 nm et 589,6 nm.

44Question

Que ne peut pas expliquer l’optique classique à propos des spectres de raies ?

Réponse

Leur discontinuité.

45Question

Quelle valeur vaut la constante de Planck ?

Réponse

6,626×10−34 J⋅s6{,}626 \times 10^{-34}\ \mathrm{J\cdot s}

46Question

À quoi doit correspondre toute variation d’énergie selon la quantification ?

Réponse

À un multiple entier de hνh\nu.

47Question

À quelle échelle la quantification de l’énergie est-elle perceptible ?

Réponse

Pour de très petites quantités, notamment au niveau atomique.

48Question

De quelle théorie la quantification de l’énergie constitue-t-elle une base ?

Réponse

De la mécanique quantique.

49Question

De quoi dépend l’intensité du courant électrique dans l’effet photoélectrique ?

Réponse

Du nombre d’électrons émis.

50Question

Quel savant explique l’effet photoélectrique en 1905 ?

Réponse

Einstein.

51Question

Quelle équivalence Einstein pose-t-il en 1905 entre énergie et masse ?

Réponse

E=mc2E=mc^2

52Question

En quelle année Einstein reçoit-il le prix Nobel de physique ?

Réponse

En 1921.

53Question

Quelle thèse Louis De Broglie soutient-il en 1924 ?

Réponse

Une thèse entièrement théorique étendant la dualité onde-particule à toutes les particules matérielles.

54Question

Qui étend la dualité onde-particule à toutes les particules matérielles dans une thèse de 1924 ?

Réponse

Louis De Broglie.

55Question

En quelle année Louis De Broglie soutient-il sa thèse théorique ?

Réponse

1924.

56Question

Quel prix Louis De Broglie reçoit-il en 1929 ?

Réponse

Le prix Nobel de physique.

57Question

Pour quelle réalisation Louis De Broglie reçoit-il le prix Nobel de physique en 1929 ?

Réponse

Sa thèse de doctorat.

58Question

Quelle observation de Davisson et Germer prouve la nature ondulatoire des électrons ?

Réponse

La diffraction d’électrons par un cristal.

59Question

Quelle longueur d’onde correspond à la transition de l’hydrogène de n = 3 à n = 2 ?

Réponse

656 nm.

60Question

À quel système le modèle de Bohr rappelle-t-il l’atome, hors transitions électroniques ?

Réponse

Au système solaire.

61Question

Qui formule une équation générale définissant l’espace des électrons dans chaque atome ?

Réponse

Erwin Schrödinger, dans les années 1920.

62Question

Que provoque la mesure d’un électron par un photon ?

Réponse

Une collision perturbe sa trajectoire.

63Question

Quel modèle orbital Niels Bohr propose-t-il en 1913 ?

Réponse

Les électrons parcourent des orbites circulaires autour du noyau.

64Question

Comment les micro-ondes concentrées réchauffent-elles les plats ?

Réponse

Elles réorientent les molécules d’eau grâce à leur champ électrique oscillant.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 24 questions sur Dualité onde-particule et quantification.

1. Lorsqu’un microscope électronique à balayage est utilisé dans des conditions permettant sa résolution courante facilement atteignable, quelle résolution faut-il prévoir ?

2. Dans le vide, une onde lumineuse a une longueur d’onde de 5,0×10−75{,}0 \times 10^{-7} m. Quelle fréquence obtient-on en utilisant c=3,0×108c = 3{,}0 \times 10^8 m/s et c=λνc = \lambda\nu ?

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