Que permet d’analyser la spectroscopie ?
La lumière émise par des éléments excités.
Comment peut-on exciter les éléments étudiés par spectroscopie ?
Par chauffage ou décharge électrique.
Quel type d’informations la spectroscopie fournit-elle ?
Des informations sur le monde microscopique.
De quoi est constitué un spectre de raies ?
D’un nombre limité de raies spectrales de couleur déterminée.
Que caractérisent les raies d’un spectre de raies ?
L’élément émetteur.
De quoi est constituée une onde électromagnétique et que transporte-t-elle ?
De champs électriques et magnétiques oscillants perpendiculairement, elle transporte de l’énergie.
À quelle vitesse les ondes électromagnétiques se déplacent-elles dans le vide ?
À environ 300 000 kilomètres par seconde, soit la vitesse de la lumière.
Quelle relation lie la vitesse de la lumière, la longueur d’onde et la fréquence ?
En quelle année Max Planck propose-t-il la quantification de l’énergie du rayonnement ?
En 1900.
En quelle année Albert Einstein applique-t-il la quantification pour expliquer l’effet photoélectrique ?
En 1905.
Qu’est-ce qu’un photon ?
Une particule de lumière représentant un paquet d’énergie.
Qu’est-ce que l’effet photoélectrique ?
L’éjection d’électrons d’un métal exposé à la lumière.
À quelle condition un métal émet-il des électrons sous éclairage ?
La fréquence incidente doit atteindre la fréquence seuil du métal.
Quelle formule donne l’énergie d’un photon en fonction de sa fréquence ?
Quelle formule donne l’énergie d’un photon en fonction de sa longueur d’onde ?
Quelle est la valeur de la constante de Planck donnée dans la formule de l’énergie du photon ?
Comment la lumière se manifeste-t-elle selon les expériences ?
Comme une onde ou comme un flux de photons.
En quelle année Niels Bohr propose-t-il son modèle quantique de l’atome d’hydrogène ?
En 1913.
Quel phénomène le modèle quantique de Bohr explique-t-il dans l’atome d’hydrogène ?
Son spectre de raies.
Quelles orbites circulaires l’électron peut-il occuper dans le modèle de Bohr ?
Les orbites déterminées de à , désignées aussi de K à Q.
Quel état de l’atome d’hydrogène correspond à dans le modèle de Bohr ?
L’état fondamental.
À quels états correspondent les orbites dans le modèle de Bohr ?
Aux états excités.
Que produit l’électron d’hydrogène excité en retombant vers un niveau inférieur ?
Il émet un photon d’énergie égale à la différence entre les niveaux.
Quel spectre le modèle de Bohr explique-t-il avec précision ?
Le spectre d’émission de l’hydrogène.
À quels atomes le modèle de Bohr ne s’applique-t-il pas ?
Aux atomes comportant plus d’un électron.
Que ne peut-on connaître simultanément avec précision selon Heisenberg ?
La position et la vitesse d’une particule de faible masse.
En quelle année Louis de Broglie propose-t-il d’associer une onde à une particule en mouvement ?
En 1924.
Quelles propriétés possède toute particule de matière, notamment l’électron ?
Des propriétés ondulatoires et corpusculaires.
Quel modèle atomique Erwin Schrödinger développe-t-il ?
Un modèle fondé sur la mécanique ondulatoire qui conserve la quantification de l’énergie.
Qu’est-ce qu’une orbitale ?
Une région autour du noyau où la probabilité de trouver un électron est grande.
En quelle année Schrödinger présente-t-il son équation ?
1926.
Quelles fonctions la résolution de l’équation de Schrödinger fournit-elle ?
Des fonctions d’onde appelées orbitales.
Qui présente en 1926 l’équation fournissant des fonctions d’onde appelées orbitales ?
Schrödinger.
Que déterminent les nombres quantiques associés à l’orbitale d’un électron ?
Son état énergétique et sa région probable de présence.
Quelles valeurs le nombre quantique principal peut-il prendre ?
Des valeurs entières positives.
Que définit le nombre quantique principal ?
La taille et l’énergie de l’orbitale.
Pour un donné, quelles valeurs le nombre quantique secondaire peut-il prendre ?
Les valeurs entières de 0 à .
Que définit le nombre quantique secondaire ?
La forme de l’orbitale.
Entre quelles bornes varient les valeurs entières du nombre quantique magnétique ?
De à .
Que définit le nombre quantique magnétique ?
L’orientation de l’orbitale dans l’espace.
Quelles valeurs peut prendre le nombre quantique de spin d’un électron ?
et .
Quels quatre nombres quantiques caractérisent un électron de manière univoque ?
, , et .
Que décrit la configuration électronique d’un atome ?
Les orbitales occupées et le nombre d’électrons dans chacune.
Selon Pauli, quels nombres quantiques ne peuvent être identiques pour deux électrons d’un même atome ?
Les quatre nombres quantiques , , et .
Combien d’électrons au maximum une orbitale peut-elle contenir ?
Deux électrons de spins opposés.
Comment la règle de Klechkowski ordonne-t-elle le remplissage des orbitales ?
Selon des niveaux d’énergie croissants, indiqués par un tracé diagonal.
Qu'impose la règle de Hund dans une sous-couche avant l’appariement des électrons ?
Placer un électron de même spin dans chaque orbitale.
Que désigne l’expression « électrons de valence » ?
Les électrons occupant les orbitales de nombre quantique principal n le plus élevé.
Comment obtient-on un spectre continu ?
En faisant traverser un prisme à de la lumière blanche.
À quoi ressemble un spectre continu ?
À un arc-en-ciel.
Quel trajet la lumière suit-elle dans un spectromètre ?
Elle passe par une fente puis par un prisme.
Que mesure la longueur d’onde d’une onde ?
La distance entre deux pics ou deux creux successifs.
En quelle unité s’exprime la longueur d’onde ?
En mètres.
Que mesure la fréquence d’une onde ?
Le nombre d’oscillations par seconde.
Entre quelles longueurs d’onde s’étend la lumière visible ?
De 400 nm à 750 nm.
Comment choisir le modèle décrivant la lumière ?
Selon l’expérience étudiée.
Pourquoi faut-il choisir entre les modèles ondulatoire et corpusculaire pour décrire la lumière ?
Un modèle unique ne représente pas toute sa complexité.
Comment évoluent les niveaux énergétiques de Bohr vers l’extérieur de l’atome ?
Ils augmentent et se rapprochent jusqu’à la limite d’ionisation.
Quelle relation donne l’énergie du photon émis lors d’une transition ?
Quel effet le photon incident produit-il sur l’électron lors de la mesure de sa position ?
Il le déplace lors de la collision.
Pourquoi le bombardement de photons peut-il modifier la trajectoire d’un électron ?
Parce que le photon incident le déplace lors de la collision.
De quelle propriété de l’électron découle le principe d’incertitude ?
De ses propriétés ondulatoires.
À quoi le principe d’incertitude ne se réduit-il pas ?
Aux perturbations provoquées par la mesure.
Quelles caractéristiques des objets le microscope électronique détermine-t-il grâce aux ondes électroniques ?
Leur taille et leur forme.
Comment les niveaux énergétiques de l’hydrogène diffèrent-ils entre Bohr et Schrödinger ?
Ils sont identiques.
Que représentent les orbitales par surface frontière pour l’électron ?
Un volume où sa probabilité de présence est généralement de 90 %.
À quelles orbitales correspondent respectivement ?
Aux orbitales s, p, d et f, respectivement.
En quelle année Samuel Goudsmit et George Uhlenbeck proposent-ils le nombre quantique de spin ?
En 1925.
Comment représente-t-on un électron de spin dans une case quantique ?
Par une flèche vers le haut.
Comment représente-t-on un électron de spin dans une case quantique ?
Par une flèche vers le bas.
Quelle formule donne le nombre maximal d’électrons d’une sous-couche de nombre quantique ?
Quelle formule donne le nombre maximal d’électrons d’une couche de nombre quantique principal ?
Que forment les orbitales ayant le même nombre quantique principal ?
Une couche, désignée par K, L, M, N, O, P ou Q.
Quels éléments la notation codée d’une configuration électronique indique-t-elle ?
Le nombre quantique principal, le type d’orbitale et le nombre d’électrons en exposant.
Quelle est la configuration électronique abrégée du phosphore ?
[Ne] 3s² 3p³.
Que représente [Ne] dans la configuration abrégée du phosphore ?
Sa configuration électronique interne.
Comment les couches et les sous-couches sont-elles disposées dans un diagramme électronique ?
Les couches sont en ordonnée et les sous-couches en abscisse.
Comment les orbitales sont-elles représentées dans un diagramme électronique ?
Par des cases quantiques.
Quelles règles régissent le remplissage des cases quantiques d’un diagramme électronique ?
Les règles de Klechkowski et de Hund.
Teste tes connaissances avec un QCM de 45 questions sur Modèle quantique et propriétés atomiques.
1. Que permet d’étudier la spectroscopie en analysant la lumière émise par des éléments excités par chauffage ou décharge électrique ?
2. Quelle caractéristique distingue un spectre de raies de la lumière blanche décomposée par un prisme ?
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