Le spectre

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Le spectre électronique de l hydrogène
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Petit rappel
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Latome de BOHR
NOYAU - Numéro Atomique Z nombre de protons
(charge e) ? symbole X pour chaque Z - Nombre de
neutrons (sans charge) A - Z - Nombre de Masse A
p no ATOME de Bohr a un cortège
électronique Ze-. Les électrons sont sur des
trajectoires appelées orbitales L atome est
électriquement neutre
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ENERGIES-SPECTRE EMISSION-HYDROGENE
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Une raie du spectre correspond à une excitation
ou une désexcitation de latome dun niveau
dénergie à un autre.
Si un atome se désexcite et passe dun niveau
dénergie Ei à un niveau dénergie Ef , il émet
une radiation monochromatique (une couleur) qui
varie selon la quantité dénergie émise ou
absorbée 
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SERIE de LYMAN
UV
SERIE de BALMER
visible
n2
n1
n3
SERIE de PASCHEN
IR
SPECTRE DEMISSION DE LATOME HYDROGENE
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Émission de lumière
Lorsquon chauffe un atome, on fournit de
lénergie à ses électrons. les électrons sont
excités et sautent sur une orbite dénergie
supérieurs.
-
-
-
-
-
-
Faible niveau dénergie
Haut niveau dénergie
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Émission de lumière
Lorsquon chauffe un atome, on fournit de
lénergie à ses électrons. les électrons sont
excités et sautent sur une orbite dénergie
supérieurs.
-
-
-
-
-
-
-
Faible niveau dénergie
Haut niveau dénergie
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Émission de lumière
Les électrons regagnent leur orbite initiale, ce
qui engendre une libération dénergie sous forme
de lumière.
-
-
-
-
-
-
-
Faible niveau dénergie
Haut niveau dénergie
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En 1905, Einstein postule que ces quanta
dénergie sont portés par des particules de
masse nulle, non chargées se propageant à la
vitesse de la lumière dans le vide  ces
particules sont appelées  PHOTON .
Rq Passage dun état excité à un autre par
émission ou absorption dun photon
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Les spectres
On nomme spectre lensemble des photons absorbés
ou émis par une substance
Une substance absorbe ou émet un photon quand une
de ses particules passe dun niveau dénergie à
un autre
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Visualisation d un spectre d émission
On peut visualiser le spectre émis par une
substance en utilisant un instrument qui sépare
le faisceau de lumière émise en ses longueurs
d onde constituantes
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Utilisation d un spectroscope
On peut voir le détail dun spectre en utilisant
un instrument nommé spectroscope
Fente
Prisme
Substance émettrice
Obturateur
Écran
On obtient sur lécran des images de la fente
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Spectres d émission continus
Certaines substances comme les solides chauds
émettent des photons dans toutes les longueurs
d onde leur spectres sont continus
Des détecteurs adéquats permettent de percevoir
les photons ultraviolets ou infrarouges émis
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Spectres d émission de raies
Certaines substances comme les éléments gazeux
chauds émettent des photons dans certaines
longueurs d onde seulement
C est le cas de l hydrogène
On nomme le type de spectre obtenu spectre de
raies
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Spectre caractéristique de chaque élément chimique
Hg
Na
Ne
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Origine des spectres démission de raies
Selon les théories atomiques modernes, les
spectres de raies sont dorigines électroniques
Les électrons dun atome peuvent occuper
différents niveaux énergétiques
Les niveaux d énergie de l électron de
l hydrogène se calculent par l équation de
Rydberg En -2,18x10-18
n2
Des photons sont émis lorsque des électrons
excités dégringolent des niveaux supérieurs vers
les niveaux inférieurs
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ENERGIES-SPECTRE EMISSION-HYDROGENE
n2
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Spectres d absorption
En plaçant un élément gazeux devant une source de
lumière blanche on peut obtenir le spectre
d absorption de l élément
Ampoule Lumière blanche
Le spectre d absorption comporte des raies
noires dans les mêmes positions que les raies
d émission
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Origine des spectres d absorption
L absorption implique les mêmes niveaux
énergétiques que l émission
Des photons sont absorbés lorsque des électrons
passent des niveaux inférieurs aux niveaux
supérieurs
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Identifier un atome dans latmosphère dune étoile

• Spectre dabsorption
• Spectre démission