Transferts quantiques d’énergie

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1 Transferts quantiques d’énergie

2 Comportement corpusculaire de la lumière : Effet Compton

3 Comportement corpusculaire de la lumière : Effet Compton
λf > λi : une partie de l’énergie du photon est transférée en énergie cinétique à l’électron

4 Comportement ondulatoire de la matière : Expérience de Davisson et Germer
Diffraction des électrons par un film métallique À gauche : diffraction des rayons X À droite : diffraction des électrons

5 Comportement ondulatoire de la matière : Interférences des électrons
On réalise une expérience de fentes d’Young avec un canon à électrons Les premiers impacts d’électrons sur l’écran ne permettent pas de distinguer d’inhomogénéité Au fur et à mesure des impacts, on voit apparaître des franges d’interférences similaires à celles obtenues avec des ondes électromagnétiques.

6 Quantification des niveaux d’énergie d’un atome
En (eV) -13,6 -3,40 -1,850 -0,544 -0,378 -1,51

7 Quantification des niveaux d’énergie d’un atome
En (eV) Niveau fondamental -13,6 -3,40 -1,850 -0,544 -0,378 -1,51

8 Quantification des niveaux d’énergie d’un atome
En (eV) Quelques niveaux excités Niveau fondamental -13,6 -3,40 -1,850 -0,544 -0,378 -1,51

9 Absorption et émission spontanée

10 Absorption et émission spontanée
Absorption quantique

11 Absorption et émission spontanée
Absorption quantique

12 Absorption et émission spontanée
Absorption quantique Émission spontanée

13 Émission stimulée Animation

14 Transitions quantiques pour un atome
L’énergie des nucléons :

15 Transitions quantiques pour un atome
L’énergie des nucléons : de l’ordre de 1 MeV

16 Transitions quantiques pour un atome
L’énergie des nucléons : de l’ordre de 1 MeV L’énergie des électrons :

17 Transitions quantiques pour un atome
L’énergie des nucléons : de l’ordre de 1 MeV L’énergie des électrons : de l’ordre de 10 eV

18 Transitions quantiques pour un atome
L’énergie des nucléons : de l’ordre de 1 MeV L’énergie des électrons : de l’ordre de 10 eV → transitions électroniques

19 Transitions quantiques pour une molécule
L’énergie des nucléons : de l’ordre de 1 MeV L’énergie des électrons : de l’ordre de 10 eV

20 Transitions quantiques pour une molécule
L’énergie des nucléons : de l’ordre de 1 MeV L’énergie des électrons : de l’ordre de 10 eV

21 Transitions quantiques pour une molécule
L’énergie des nucléons : de l’ordre de 1 MeV L’énergie des électrons : de l’ordre de 10 eV L’énergie vibrationnelle de la molécule :

22 Transitions quantiques pour une molécule
L’énergie des nucléons : de l’ordre de 1 MeV L’énergie des électrons : de l’ordre de 10 eV L’énergie vibrationnelle de la molécule : de l’ordre de 100 meV

23 Transitions quantiques pour une molécule
L’énergie des nucléons : de l’ordre de 1 MeV L’énergie des électrons : de l’ordre de 10 eV L’énergie vibrationnelle de la molécule : de l’ordre de 100 meV L’énergie rotationnelle de la molécule :

24 Transitions quantiques pour une molécule
L’énergie des nucléons : de l’ordre de 1 MeV L’énergie des électrons : de l’ordre de 10 eV L’énergie vibrationnelle de la molécule : de l’ordre de 100 meV L’énergie rotationnelle de la molécule : de l’ordre de 1 meV

25 Domaines spectraux des transitions quantiques

26 Inversion de population

27 Inversion de population
pompage

28 Inversion de population
pompage désexcitation

29 Inversion de population
pompage désexcitation émission stimulée