Cours de tleS – Excitation – Désexcitation – Terminale
La mécanique quantique permet d’interpréter les observations des spectres de raies des atomes, des ions et des molécules en montrant que leurs niveaux d’énergies sont quantifiés.
Transitions électroniques, vibratoires
- Les transitions électroniques peuvent se produire dans les atomes. Les électrons y sont répartis sur des couches électroniques caractérisées par leurs niveaux d’énergie respectifs. Il y transition lorsqu’un électron passe d’un niveau à un autre.
- Lorsqu’un atome reçoit une quantité d’énergie W suffisante, un électron peut passer d’une couche d’énergie E1, à une autre E2 telles que : L’atome est alors excité.
- Réciproquement, un atome excité comportant un électron sur une couche d’énergie E2 peut émettre une énergie W lorsque l’électron redescend sur une couche d’énergie E On a alors
- Les transitions vibratoires peuvent se produire au sein des liaisons dans les molécules ou des ions d’un cristal et ont les mêmes propriétés que les transitions électroniques.
Absorption et émission de photons
- Les transitions entre des niveaux quantiques, électroniques, de vibration ou de rotation, se réalisent avec absorption (excitation vers un niveau d’énergie supérieur) ou émission (désexcitation vers un niveau d’énergie inférieur) d’un photon.
- L’énergie, et donc la fréquence f, du photon émis ou absorbé lors de la transition correspond exactement à l’écart d’énergie entre les niveaux d’énergie impliqués. Les spectres d’émission (ou d’absorption) des atomes, des ions et des molécules présentent donc des raies d’émission (ou d’absorption) caractéristiques et propre à l’entité physique.
