Introduction

La lumière peut être décrite selon deux grands modèles : ondulatoire et particulaire. Aujourd'hui, nous allons explorer le modèle particulaire en particulier avec le concept de photon, et comprendre comment la lumière peut être absorbée ou émise par la matière.

Le photon : la particule de la lumière

Selon la théorie quantique, la lumière est constituée de particules appelées photons. Chaque photon possède une énergie \( E \) reliée à sa fréquence \( u \) par la formule :

Formule de l'énergie d'un photon

\( E = h imes u \)

où :

• \( E \) : énergie du photon (en joules, J)

• \( h \) : constante de Planck, environ \( 6,626 imes 10^{-34} \) Js

• \( u \) : fréquence de la lumière (en Hz)

Absorption de la lumière

Lorsqu'un électron d'un atome absorbe un photon, il passe d'un niveau d'énergie inférieur à un niveau supérieur. Cela se produit si le photon possède exactement l'énergie requise :

Condition d'absorption

\[ E_{photon} = \Delta E_{atom} \]

Ce processus nécessite que la fréquence du photon corresponde à une transition énergétique spécifique de l'atome.

Émission de la lumière

Un électron excité revient à un niveau d'énergie inférieur, et libère l'énergie excédentaire sous forme d'un photon. La formule est similaire :

Formule d'émission

\[ E_{photon} = \Delta E_{atom} \]

la différence d'énergie entre le niveau initial et final correspond à l'énergie du photon émis.

Résumé

• La lumière peut être vue comme des particules : les photons.
• Les photons ont une énergie liée à leur fréquence par \( E = h imes u \).
• L'absorption ou l'émission de lumière impliquent des transitions entre niveaux d'énergie, conformément à la différence \( \Delta E \).