1. 1. –Niveaux d’énergie :

a– Expression

A l’état fondamental, l’électron d’un atome d’hydrogène se situe dans la couche         K (n = 1). Dans un état excité, l’électron se place dans l’une des couches L (n = 2),     M (n = 3) ….. A chacun de ces états correspond un niveau d’énergie d’ordre n tel que

nϵN* est appelé nombre quantique principal et  E_o=13,6 eV   avec 1 eV=1,6.10¹⁹ J

b- Energie d’ionisation

L’énergie d’ionisation est l’énergie minimale qu’il faut fournir à un atome d’hydrogène dans son état fondamental pour lui arracher son électron.

N.B. Lorsque l’énergie hn fournit à un atome est supérieure à son énergie d’ionisation, une partie de cette énergie permet l’ionisation, le reste est transféré à l’électron sous forme d’énergie cinétique.

                         II.2 – Spectre atomique de l’hydrogène

1. 1. 1. Etude théorique du spectre d’émission :

Lors d’une transition d’un niveau d’énergie E_n à un niveau inférieur E _p, un photon de fréquence v_n,p de longueur d’onde l_n,p  et d’énergie ΔE est émis.

Expression de 1/ l_n,p   en fonction de n et p

b-Série de raies de LYMAN :

Les raies de la série de LYMAN sont obtenues lorsque les transitions électroniques aboutissent au niveau fondamental : p=1 ; n=2, 3, 4, 5,…..

Expression de 1/λ  en fonction de n

Longueur d’onde limite λ_L

c-Série de raies de BALMER :

d- série de raies de PASCHEM :

Les raies de la série de PASCHEM sont obtenues lorsque les transitions électroniques aboutissent au niveau : p=3 ; n=4,5 …..

a-III.2.2-Diagramme d’énergie :