Atome et rayonnement Flashcards
Quel est le raport entre la masse d’un nucléon et celle d’un électron ?
La masse d’un nucléon est environ 1800 fois supérieure à celle d’un électron
Qu’est-ce que les éléments isobares ?
Ce sont des éléments de même nombre de masse A
Comment pouvons-nous définir la masse des atomes ?
- en kg
- en unités de masse atomique (uma) : 1/12 de la masse de l’atome de carbone-12 = 1,66e-27 kg
- en J/c² ou eV/c² car E = m.c²
Que vaut 1 uma en eV/c² ?
Que vaut la masse atomique ?
C’est la masse du noyau et des Z élctrons
Qu’est-ce que le défaut de masse ?
C’est dû au fait que la masse du noyau est inférieure à la somme de la masse de protons et de nucléons d’un atome, c’est l’écart entre la masse du noyau et de la somme de la masse de protons et de nucléons d’un atome
Quelle notion pouvons-nous relever avec le défaut de masse ?
L’énergie totale de liaison du noyau ΔE
Que vaut l’énergie totale de liaison du noyau ? (la formule)
Quelle est la formule de l’énergie moyenne de liaison par nucléon ?
Où sont situés les électrons du noyau ?
Ils sont situés à des distances r selon la couche n du noyau, caractéristiques de chaque élément
A quoi s’apparentent les couches électroniques ?
A des puits de potentiel : l’énergie des électrons sur leur couche électronique est négative
Quelle est la formule de l’énergie potentielle d’un électron sur une couche électronique d’un élément spécifique ?
Qu’est-ce que l’état stable ?
C’est l’état d’énergie le plus faible
Quelle est l’ordre de la durée de vie des états excités des atomes ?
Elle est de l’ordre de la nanoseconde à la picoseconde
Qu’est-ce que l’énergie de liaison d’un électron dans sa couche ?
Elle est notée W et correspond à l’énergie qu’il faut fournir pour arracher l’électron de sa couche (ionisation)
Que vaut Wn ?
Qu’est-ce qu’un faisceau ?
C’est un flux de particules qui se déplacent
Quel types de faisceaux existe-t-il ?
Il existe des faisceaux de particules matérielles (d’électrons, de protons, de neutrons, de particules alpha, de neutrinos, d’antineutrinos, etc.) et un faisceau de particules de masse nulle : de photons
Qu’est-ce qu’un rayonnement électromagnétique ?
C’est un flux de particules de masse nulle : de photons
Quelles formes pouvons-nous décrire le rayonnement électromagnétique ?
- sous la forme d’une onde (onde électro-magnétique)
- sous la forme “corpusculaire” (flux de photons qui constituent des “quanta” d’énergie)
Que comporte une onde électromagnétique ?
Cela comporte à la fois un champ életrique et un champ magnétique ocillant à la même fréquence, deux champs perpendiculaires l’un par rapport à l’autre se propageant dans un milieu selon une direction orthogonale
Quelles sont les caractéristiques de l’onde électromagnétique ?
Qu’est-ce que la relation de Plank-Einstein ?
Que vaut l’énergie E en fonction de la pulsation ω ?
Que vaut la longueur d’onde en fonction de l’énergie ?
Quelles sont les caractéristiques des ondes électromagnétiques tel que
- Origines: transformation des noyaux ou du cortège électronique des atomes
- Rayons gamma (noyaux), et X (cortège électronique)
- Applications:
- Imagerie médicale: radiographie, scanner X scintigraphie, tomographie par émission de positons,
- Thérapie: radiothérapie externe
Quelles sont les caractéristiques des ondes électromagnétiques tel que
- Origines : solaire,
- Rayons UV
Quelles sont les caractéristiques des ondes électromagnétiques tel que
C’est une lumière visible
Quelles sont les caractéristiques des ondes électromagnétiques tel que
- Origine: rayonnement thermique des objets
- Rayons infra-rouges (IR)
- Applications: imagerie thermique, laser en médecine
Quelles sont les caractéristiques des ondes électromagnétiques tel que
- Origine: circuits électroniques, antennes
- Ondes hertziennes, ondes radio, micro-ondes
- Application médicale: imagerie par résonance magnétique (IRM)
Quelles sont les étapes des rayonnements issus du cortège électronique ?
Etape 1 : Absorption d’énergie
Etape 2 : Emission d’énergie
Décrivez l’étape 1 d’absorption d’énergie des rayonnements issus du cortège électronique
Le cortège électronique reçoit et absorbe de l’énergie apportée par un rayonnement (un photon, ou un électron) : ionisation ou excitation
Décrivez l’étape 2 d’émission d’énergie des rayonnements issus du cortège électronique
- Le cortège électronique retourne spontanément à l’état d’énergie la plus faible possible (« réarrangement électronique »)
- En ré-émettant de l’énergie sous forme de rayonnements :
- Photon X de florescence ou
- Electron Auger
Avec quelle énergie l’électron soit éjecté ?
Avec une énergie cinétique
Que faut-il pour qu’il y ait ionisation ?
Il faut que l’énergie incidente du photon soit supérieure ou égale à Wn
Que vaut l’énergie cinétique de l’électron éjecté de sa couche électronique ?
Elle vaut la différence entre l’énergie incidente du photon et de Wn
Que se passe-t-il si l’énergie incidente du photon est inférieure à Wn ?
L’excitation avec des valeurs d’énergies spécifiques
Que se passe-t-il lors de l’excitation ?
L’électron passe sur une couche plus externe
Que faut-il pour que l’excitation avec passage d’un électron de la couche i à la couche j se produise ?
Il faut que l’énergie du photon incident soit :
Quels sont les différents types d’émission (“réarrangement électronique”) ?
- la fluorescence = émission de photons
- l’émission d’électrons Auger
A quoi est due la fluorescence ?
Au fait que l’électron va spontanément remplir une lacune de la couche électronique plus iterne
Sous quelle forme se matérialise l’énergie libérée lors du passage de l’électron de la couche j à la couche i ?
Sous la forme d’un photon
Quelle est la formule de l’énergie libérée sous forme d’un photon d’énergie ?
Quelles sont les différentes séries de l’atome d’hydrogène ?
A quoi est dû l’émission d’électrons Auger ?
Il est dû au remplissage d’une lacune d’une couche plus interne par un électron d’une couche externe
Que vaut l’énergie cinétique de l’électron Auger, de l’électron éjecté ?
