Physique la radioactivité stage 1 terminale

Question 1

Qu’est ce qu’est un photon ?

Answer 1

Un photon est un quantum d’énergie associé aux ondes électromagnétiques (ondes radios aux rayons gamma) présentant certaines caractéristiques de particules élémentaires.

Question 2

Que sont concrètement les photons ? (parler d’absorption/ émission)

A connaître

Answer 2

Les photons sont des paquets d’énergie élémentaires ou quanta de rayonnement électromagnétique qui sont échangés lors de l’absorption ou de l’émission de lumière par la matière.
Ces échanges énergétiques sont quantifiés. L’énergie d’une onde électromagnétique est transportée par un ensemble de photons d’énergie E

Question 3

Quelle est la loi de Planck Einstein et à quoi correspond t-elle ?

Answer 3

E=hv ou E=hc/ λ
l’énergie d’un photon est proportionnelle à la fréquence de la radiation d’une onde électromagnétique

Question 4

Quelle est l’autre relation possible pour calculer l’énergie d’un photon ? (à partir de la loi de Planck-Einstein)

Answer 4

E=1240/ λ

Question 5

Comment caractérise t-on les niveaux d’énergie d’1 atome?
(transition niveaux énergie)

Answer 5

niveau d’énergie d’1 atome sont quantifiés/ transition entre niveaux d’énergie sont quantifiées par absorption ou émission d’1 photon

Question 6

Comment appelle t-on la représentation des valeurs d’énergie d’un atome?

Answer 6

On l’appelle diagramme énergétique d’un atome

Question 7

Comment appelle t-on le niveau le plus bas en énergie d’un diagramme énergétique ainsi que les autres niveaux ?

Answer 7

On l’appelle le niveau le plus bas d’énergie= niveau fondamental
les autres niveaux sont dits excités

Question 8

Quand un atome absorbe t-il un photon d’énergie ?

Answer 8

Un atome absorbe un photon d’énergie hv si elle correspond exactement à une transition E
lorsque l’énergie est **suffisante **pour sortir l’électron du cortège l’atome est ionisé

Question 9

Quelle est la formule de l’énergie de liaison d’un électron de la couche n ?

Answer 9

Wn= -En
avec En l’énergie de l’électron à la couche n

Question 10

Quelle est la formule de l’énergie cinétique Ec ?

Answer 10

Ec=Ei-Wn

Question 11

Sous quel effet l’électron est-il éjecté du cortège électronique et possède une énergie cinétique Ec?

Answer 11

C’est sous l’effet d’un rayonnement d’énergie Ei supérieur à l’énergie de liaison Wn d’une couche n que l’électron est éjecté du cortège électronique et possède une énergie cinétique Ec (voir formule: Ec=Ei-Wn)

Question 12

A quoi correspond la masse d’une particule au repos selon une énergie donnée ? (formule+ unités)

Answer 12

Eo=mc²

Eo = énergie en J
m = masse en kg
c= célérité de la lumière c: 3,00 X10^8 m/s

Question 13

Quelle sous unité peut t-on utiliser pour l’énergie ?

Answer 13

eV ou meV

Question 14

Quelle est l’énergie de masse d’1 proton en J? et en meV?

Answer 14

E proton= 1,5x10^-19 J= 940 meV

Question 15

Quelle est l’unité de masse atomique ? (l’exprimer puis déduire formule)

Answer 15

L’unité de masse atomique est l’unité standard en physique nucléaire:
1 uma=1/12 m 12 c
on peut exprimer 1uma en MeV.c^-2

Question 16

Quelles sont les charges:
-d’un proton ?
- d’un neutron ?
-d’un électron ?

Answer 16

• charge proton: q=1,6x10^-19 C (coulombs) charge positive +
  -charge neutron : q=0 (charge neutre car c’est un neutron)
• charge électron: q= -1,6x10^-19 C (inverse de la charge d’un proton, charge négative -)

Question 17

Quelle est la masse d’un électron ?

Answer 17

La masse d’un électron est de 0,511 MeV.c^-2 =511 keV.c^-2

Question 18

Quelle est l’énergie de liaison du noyau et à quoi correspond t-elle ?

Answer 18

L’énergie de liaison El du noyau est l’énergie qu’il faut fournir au noyau au repos, pour séparer sans Ec les Z protons et les (A-Z) neutrons qui le forment:
A X =Z 1 +(A-Z) 1 N
Z p 0

Question 19

Comment s’écrit le bilan énergétique de la réaction (explication +formule) ?

Answer 19

Le bilan énergétique de la réaction s’écrit en fonction des masses m X, (m noyau) ,m P (m protons), et m N (m neutrons):
El + mXc² =ZmPc²+(A-Z)mNc²

Question 20

Quelle est la formule de l’énergie de liaison ? + la caractériser

Answer 20

El= ZmPc²+(A-Z) mNc²- mXc²
l’énergie de liaison est toujours positive (El > 0)