Rayon, vitesse et période sur l'orbite excitée n=2

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Énoncé

On rappelle que dans le modèle de Bohr, les rayons des orbites permises vérifient , avec , et que la vitesse de l'électron sur l'orbite fondamentale vaut . L'électron de l'atome d'hydrogène est excité et passe sur l'orbite . 1) Calculer le rayon de cette orbite. 2) En partant de la relation newtonienne , montrer que , puis calculer . 3) Calculer la période de révolution de l'électron sur cette orbite (). 4) Sans calculer , indiquer comment évolue la période de révolution lorsque augmente, et justifier physiquement.

إرشادات

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1 الإرشاد 1
Applique $r_n = n^{2}a_0$ pour le rayon. Pour la vitesse, reporte $r_n$ dans la relation fournie et observe la puissance de $n$ qui en sort.
2 الإرشاد 2
La période vaut $\dfrac{2\pi r_n}{v_n}$ : le rayon croît en $n^{2}$ et la vitesse décroît en $\dfrac{1}{n}$, donc la période croît en $n^{3}$.

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الطريقة — من أين نبدأ

Applique pour le rayon. Pour la vitesse, reporte dans la relation fournie et observe la puissance de qui en sort.

La période vaut : le rayon croît en et la vitesse décroît en , donc la période croît en .

التصحيح المفصّل خطوة بخطوة أسفله.

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