Qu'est qu'un champ électrique et comment le calcule-t-on?
Qu'est-ce que la catastrophe dans l'U.V.?
| Qu'est qu'un champ électrique et comment le calcule-t-on? |
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Un champ est la propriété de l'espace qui consiste à faire naitre une force sur un objet possèdant la qualité voulue. Par exemple, le champ de gravitation est la propriété de voir apparaître une force de Newton sur un objet qui possède une masse. Le champ électrique est responsable de l'apparition d'une force de Coulomb sur un objet qui possède une charge. Pour déterminer un champ, il suffit d'utiliser la relation: Force de gravitation = Champ gravitationnel × Masse ou Force électrostatique = Champ électrique × Charge  |
| Qu'est-ce que la catastrophe dans l'U.V.? |
L'expression décrit une caractéristique du rayonnement électromagnétique émis par le corps noir. Le spectre (c'est-à-dire l'intensité émise en fonction de la longueur d'onde) présente un maximum dans le domaine de l'infra-rouge ou du visible. L'intensité émise diminue lorsque la longueur diminue, tendant vers zéro dans l'ultra-violet (UV). Or, les modèles de l'atome qui prévalaient avant les travaux de Max Planck et d'Einstein et l'hypothèse que l'énergie des atomes est quantifiée, prédisaient que l'intensité ne devrait pas passer par un maximum en fonction de la longueur d'onde, mais devait augmenter asymptotiquement lorsque la longueur d'onde diminue. On prédisait donc alors une grande intensité émise dans l'UV: tout devrait "briller" dans le noir!. C'est ce désaccord considérable entre la réalité expérimentale et les modèles de l'époque qu'on appelle catastrophe dans l'UV.
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| Est-ce normal d'obtenir une longueur d'onde négative losqu'on calcule la longueur d'onde émise dans le cas des spectres de raies? |
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C'est en effet ce que l'on obtient, si on oublie de considérer que ce que perd l'atome (changement d'énergie négatif) est exactement gagné par l'onde (changement d'énergie positif):
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Qu'est-ce que cela signifie lorsqu'on dit que le principe d'indétermination de Heisenberg donne les limites en dessous desquelles tout objet possède essentiellement des propriétés ondulatoires? Comment déduit-on, à partir de l'équation, si un objet est décrit plutôt en termes de particule ou d'onde? Est-ce que le signe plus grand ou égal y est pour quelque chose?
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Il est important de réaliser que le principe d'indétermination découle des propriétés ondulatoires que possède tout objet (et qui sont exprimées par la relation de De Broglie). Puisque l'onde en question est, pour simplifier, une onde de probabilité, il est logique que ces propriétés ondulaloires de la matière se traduise par une certaine limite sur la certitude (c'est-à-dire une probabilité de 100%) d'une détermination de la position ou de la vitesse de l'objet. Lorsque l'application du principe d'indétermination conduit à des résultats aberrants, par exemple une indétermination égale ou supérieure à 200 nm sur la position d'un électron autour du noyau, alors que la taille de l'atome est de l'ordre du nm, on pourra dire que parler de cette particule en termes de vitesse et de position n'a plus beaucoup de sens. Ce sont alors les propriétés ondulatoires qui décrivent le comportement de la particule et non plus x et  , des paramètres de mécanique classique.
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| Lorsqu'on calcule la longueur d'onde d'une radiation qui permet d'exciter un électron, par exemple un électron d'un atome de zinc d'une orbitale 4s à une orbitale 4p, pourquoi obtient-on une valeur négative de λ? |
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En effet, si on respecte la convention de signe, on semble obtenir en apparence λ<0: ΔEatome = Efinale - Eintiale est positif, car Efinale>Einitiale C'est un résultat conforme à la convention de signe car le système (ici l'atome) gagne de l'énergie. L'onde électromagnétique qui provoque cette excitation perd donc l'énergie et ΔEenvironnement=Efournie par l'onde<0. Cependant, l'énergie transportée par l'onde possède une valeur absolue (donc positive) égale à hc/λ. Cela conduit à une valeur positive de λ. On retrouve souvent ce genre de considérations losqu'on parle d'énergie. Par exemple, si on fait parcourir un courant électrique d'intensité I dans une résistance électrique R pendant un temps t, on observe la production d'une énergie sous forme de chaleur égale en valeur absolue à RI2t. Cette énergie sera comptée positivement si la résistance appartient au système et négativement si la résistance appartient à l'emvironnement (le système étant par exemple l'objet que l'on chauffe). Dans tous les cas cependant, la résistance R est positive. |