01 76 38 08 47
Logo Kartable
AccueilParcourirRechercheSe connecter

Pour profiter de 10 contenus offerts.

Logo Kartable
AccueilParcourirRechercheSe connecter

Pour profiter de 10 contenus offerts.

  1. Accueil
  2. Terminale
  3. Physique-Chimie
  4. Exercice : Calculer l'énergie d'un photon émis par un atome

Calculer l'énergie d'un photon émis par un atome Exercice

Ce contenu a été rédigé par l'équipe éditoriale de Kartable.

Dernière modification : 12/05/2025 - Conforme au programme 2025-2026

Voici le diagramme énergétique de l'atome d'hydrogène :

Diagramme énergétique d'un atome d'hydrogène

Diagramme énergétique d'un atome d'hydrogène

Lorsqu'un atome d'hydrogène passe du niveau 3 au niveau 1, il émet un photon.

Quelle est l'énergie de ce photon ?

Sur le diagramme d'énergie, on peut lire que les valeurs des énergies associées à ces deux niveaux sont :

  • E_1 = - 13{,}6 \text{ eV} pour le niveau 1 ;
  • E_3 = - 1{,}51\text{ eV} pour le niveau 3.

 

Lors de la transition du niveau 3 au niveau 1, l'énergie du photon émis est égale à la valeur absolue de la variation d'énergie de l'atome (car la variation de l'énergie de l'atome est négative et l'énergie du photon ne peut être que positive) :
E_{\text{photon}} = |\Delta E_{\text{atome}}|

Soit :
E_{\text{photon}} =| E_{1} - E_{3}|
E_{\text{photon}} =| -13{,}6 -(-1{,}51 )|
E_{\text{photon}} = 12{,}1 \text{ eV}

L'énergie d'un photon émis lors de la transition entre les niveaux 3 et 1 d'un atome d'hydrogène est donc de 12{,}1 \text{ eV}.

Voici le diagramme énergétique de l'atome d'hydrogène :

Diagramme énergétique d'un atome d'hydrogène

Diagramme énergétique d'un atome d'hydrogène

Lorsqu'un atome d'hydrogène passe du niveau 4 au niveau 2, il émet un photon.

Quelle est l'énergie de ce photon ?

Sur le diagramme d'énergie, on peut lire que les valeurs des énergies associées à ces deux niveaux sont :

  • E_4 = - 0{,}85 \text{ eV} pour le niveau 4 ;
  • E_2 = - 3{,}39\text{ eV} pour le niveau 2.

 

Lors de la transition du niveau 4 au niveau 2, l'énergie du photon émis est égale à la valeur absolue de la variation d'énergie de l'atome (car la variation de l'énergie de l'atome est négative et l'énergie du photon ne peut être que positive) :
E_{\text{photon}} = |\Delta E_{\text{atome}}|

Soit :
E_{\text{photon}} =| E_{4} - E_{2}|
E_{\text{photon}} =| -0{,}85 -(-3{,}39 )|
E_{\text{photon}} = 2{,}54 \text{ eV}

L'énergie d'un photon émis lors de la transition entre les niveaux 4 et 2 d'un atome d'hydrogène est donc de 2{,}54 \text{ eV}.

Voici le diagramme énergétique de l'atome d'hydrogène :

Diagramme énergétique d'un atome d'hydrogène

Diagramme énergétique d'un atome d'hydrogène

Lorsqu'un atome d'hydrogène passe du niveau 3 au niveau 2, il émet un photon.

Quelle est l'énergie de ce photon ?

Sur le diagramme d'énergie, on peut lire que les valeurs des énergies associées à ces deux niveaux sont :

  • E_3 = - 1{,}51\text{ eV} pour le niveau 3 ;
  • E_2 = - 3{,}39\text{ eV} pour le niveau 2.

 

Lors de la transition du niveau 3 au niveau 2, l'énergie du photon émis est égale à la valeur absolue de la variation d'énergie de l'atome (car la variation de l'énergie de l'atome est négative et l'énergie du photon ne peut être que positive) :
E_{\text{photon}} = |\Delta E_{\text{atome}}|

Soit :
E_{\text{photon}} =| E_{3} - E_{2}|
E_{\text{photon}} =| -1{,}51 -(-3{,}39 )|
E_{\text{photon}} = 1{,}88 \text{ eV}

L'énergie d'un photon émis lors de la transition entre les niveaux 3 et 2 d'un atome d'hydrogène est donc de 1{,}88 \text{ eV}.

Voici le diagramme énergétique de l'atome de sodium :

Diagramme énergétique d'un atome de sodium

Diagramme énergétique d'un atome de sodium

Lorsqu'un atome de sodium passe du niveau 3 (n=3) au niveau 2 (n=2), il émet un photon.

Quelle est l'énergie de ce photon ?

Sur le diagramme d'énergie, on peut lire que les valeurs des énergies associées à ces deux niveaux sont :

  • E_3 = - 1{,}93\text{ eV} pour le niveau 3 ;
  • E_2 = - 3{,}03\text{ eV} pour le niveau 2.

 

Lors de la transition du niveau 3 au niveau 2, l'énergie du photon émis est égale à la valeur absolue de la variation d'énergie de l'atome (car la variation de l'énergie de l'atome est négative et l'énergie du photon ne peut être que positive) :
E_{\text{photon}} = |\Delta E_{\text{atome}}|

Soit :
E_{\text{photon}} =| E_{3} - E_{2}|
E_{\text{photon}} =| -1{,}93 -(-3{,}03 )|
E_{\text{photon}} = 1{,}10 \text{ eV}

L'énergie d'un photon émis lors de la transition entre les niveaux 3 et 2 d'un atome de sodium est donc de 1{,}10 \text{ eV}.

Voici le diagramme énergétique de l'atome de sodium :

Diagramme énergétique d'un atome de sodium

Diagramme énergétique d'un atome de sodium

Lorsqu'un atome de sodium passe du niveau 5 (n=5) au niveau 1 (n=1), il émet un photon.

Quelle est l'énergie de ce photon ?

Sur le diagramme d'énergie, on peut lire que les valeurs des énergies associées à ces deux niveaux sont :

  • E_5 = - 1{,}38\text{ eV} pour le niveau 5 ;
  • E_1 = - 5{,}14\text{ eV} pour le niveau 1.

 

Lors de la transition du niveau 5 au niveau 1, l'énergie du photon émis est égale à la valeur absolue de la variation d'énergie de l'atome (car la variation de l'énergie de l'atome est négative et l'énergie du photon ne peut être que positive) :
E_{\text{photon}} = |\Delta E_{\text{atome}}|

Soit :
E_{\text{photon}} =| E_{5} - E_{1}|
E_{\text{photon}} =| -1{,}38 -(-5{,}14 )|
E_{\text{photon}} = 3{,}76 \text{ eV}

L'énergie d'un photon émis lors de la transition entre les niveaux 5 et 1 d'un atome de sodium est donc de 3{,}76 \text{ eV}.

La charte éditoriale garantit la conformité des contenus aux programmes officiels de l'Éducation nationale. en savoir plus

Les cours et exercices sont rédigés par l'équipe éditoriale de Kartable, composéee de professeurs certififés et agrégés. en savoir plus

Voir aussi
  • Cours : La description de la lumière par un flux de photons
  • Méthode : Convertir des énergie en Joules et en électron-volts
  • Méthode : Déterminer si un photon peut être absorbé par un atome
  • Méthode : Calculer un travail d'extraction
  • Méthode : Déterminer la longueur d'onde de la radiation émise par la désexcitation d'un atome
  • Méthode : Utiliser l'expression du rendement d'une cellule photovoltaïque
  • Exercice : Connaître les caractéristiques de l'effet photoélectrique
  • Exercice : Interpréter qualitativement l’effet photoélectrique à l’aide du modèle particulaire de la lumière
  • Exercice : Connaître les caractéristiques du photon
  • Exercice : Convertir l'énergie d'un photon
  • Exercice : Utiliser la relation liant la fréquence et l'énergie d'un photon
  • Exercice : Utiliser la relation liant la longueur d'onde et l'énergie d'un photon
  • Exercice : Lire l'énergie de l'état fondamental d'un atome à l'aide de son diagramme d'énergie
  • Exercice : Lire les énergies possibles pour un atome à l'aide de son diagramme d'énergie
  • Exercice : Calculer la variation d'énergie d'un atome entre deux états donnés à l'aide de son diagramme d'énergie
  • Exercice : Calculer l'énergie d'un photon absorbé par un atome
  • Exercice : Calculer la longueur d'onde d'un photon absorbé par un atome
  • Exercice : Calculer la fréquence d'un photon lors d'une transition
  • Exercice : Calculer la longueur d'onde d'un photon émis par un atome
  • Exercice : Calculer la fréquence d'un photon émis par un atome
  • Exercice : Connaître les caractéristiques du travail d'extraction
  • Exercice : Établir la relation entre l’énergie cinétique des électrons et la fréquence à l'aide d'un bilan d'énergie
  • Exercice : Déterminer la fréquence seuil d'extraction d'un métal
  • Exercice : Connaître des applications actuelles mettant en jeu l’interaction photon-matière
  • Exercice : Expliquer qualitativement le fonctionnement d’une cellule photoélectrique
  • Exercice : Déterminer le rendement d’une cellule photovoltaïque
  • Problème : Etudier une diode électroluminescente
  • Problème : Etudier une cellule photovoltaïque
  • Problème : Etudier une spectroscopie UV-visible et IR

Nos conseillers pédagogiques sont à votre écoute 7j/7

Nos experts chevronnés sont joignables par téléphone et par e-mail pour répondre à toutes vos questions.
Pour comprendre nos services, trouver le bon accompagnement ou simplement souscrire à une offre, n'hésitez pas à les solliciter.

support@kartable.fr
01 76 38 08 47

Téléchargez l'application

Logo application Kartable
KartableWeb, iOS, AndroidÉducation

4,5 / 5  sur  20264  avis

0.00
app androidapp ios
  • Contact
  • Aide
  • Livres
  • Mentions légales
  • Recrutement

© Kartable 2025