Question:
Quand un objet recoit des photons, les électrons de ses atomes peuvent intéragir avec les photons mais?
sebastien s
2007-06-08 11:55:22 UTC
Mais s'il est noir alors il n'émet pas de lumière et il chauffe? Que se passe-t-il, les atomes absorbent les photons et s'agitent?
Cinq réponses:
anonymous
2007-06-08 14:05:19 UTC
Dans un premier temps, je ne suis pas trop d'accord avec LCF. Peut-on dire que des électrons absorbent des photons ? Moi, je dirais plutôt que l'atome, la molécule, etc ... donc le système considéré absorbe le photon car il est possible d'exciter une molécule sans changer d'état électronique. En effet, si le photon est absorbé cela veut dire que l'énergie apportée par ce photon est suffisante pour que soit un (ou plusieurs) électron passe dans un des états électroniques excités soit le système passe dans un état ro-vibrationnel excité. Un corps de couleur noire absorbe des photons, notamment ceux dont la longueur d'onde est dans le visible (400-800 nm) d'où sa couleur. En revanche, comme tu le sous-entends justement, si l'énergie apportée excite un niveau ro-vibrationnel (de l'état électronique fondamental ou d'un état électronique excité selon l'énergie fournie par le photon), cela veut dire que les atomes vont plus vibrer voire plus tourner.



En conclusion, l'énergie du photon peut :

1) exciter les atomes en augmentant leurs vibrations ou rotations (excitation d'un état ro-vibrationnel).

2) exciter les électrons en les faisant passer d'une orbitale de basse énergie dans une orbitale de plus haute énergie (excitation d'un état électronique).

3) Faire les deux choses précédentes à la fois.



NB1 : pour bien comprendre ce que je viens de dire il faut savoir qu'une molécule est composée d'un grand nombre d'états électroniques qui correspondent aux différents arrangements des électrons dans les orbitales de la molécule. Chaque état électronique est constitué d'états vibrationnels et rotationnels ou ro-vibrationnels (terme généralisant les deux types détats précédents) qui correspondent, pour un état électronique donné donc pour un remplissage particulier des orbitales moléculaires par les électrons, à une vibration et rotation des atomes de la molécule.



NB2 : Un autre point important est que la désexcitation de la molécule par émission de rayonnement n'est qu'une manière parmi d'autres de désexciter la molécule. Dans de nombreux systèmes, la désexcitation est non-radiative c'est-à-dire sans émission de photon. Il se passe ce que l'on appelle une "conversion interne" de l'énergie. En d'autres termes, le système était sur une surface électronique excitée (ça c'est de l'énergie potentielle) et, sous l'effet des couplages non-adiabatiques (notamment) entre la surface excitée et les surfaces de plus basse énergie, le système va relaxer vers les surfaces de plus basse énergie. Bien sûr, comme l'énergie totale doit être conservée la perte d'énergie potentielle est convertie (d'où le terme de conversion interne) en énergie cinétique donc en vitesse des atomes. Ceci se traduit par la fragmentation de certains atomes du système. En gros un système excité peut relaxer en émettant des photons ou en expulsant des atomes porteurs d'énergie cinétique (voir potentielle si on expulse un petit fragment de la molécule plutôt que des atomes isolés).
jeune_serieux_calme
2007-06-08 20:57:54 UTC
Exactement

générant ainsi un effét macroscopique qui se manifeste par la contribution à l'augmentation de l'energie du corp

"Energie interne"
LTP
2007-06-08 19:32:04 UTC
Quand un photon apporte de l'énergie à un électron, ce dernier change le niveau d'énergie de l'électron. Puis quand l'électron se désexite, il réémet de l'énergie sous la forme d'autres photons (dont la lumière visible fait partie, mais pas seulement... les rayons X, gamma, les micro-ondes, etc. sont aussi composés de photons, et pourtant, on ne les voit pas!)

Mais pour que le photon soit "absorbé" par un électron, il faut qu'il obéisse à certaines règles (notamment sa longueur d'onde doit être adaptée à l'électron en question, mais cette physique là commence à être un peu compliquée).

S'il n'y obéit pas, il se peut que ces photons percutent seulement l'atome sans être absorbés. C'est alors que l'atome vibre et produit de la chaleur.



Pour faire (très) simple :

-La longueur d'onde du photon n'est pas "adaptée" à l'électron, alors ce photon ne fera que "pousser" l'atome (provoque des vibrations : la chaleur)

-Cette longueur d'onde est adaptée à l'électron en question alors il est possible que ce photon soit absorbé. Puis que d'autres photons soient réémis (pas forcément dans le visible)



Ceci expliquant cela : un objet noir absorbe beaucoup de photons de lumière visible et réémet des photons principalement dans l'infrarouge (invisibles, ce qui explique que l'objet te parait noir). Or ces photons ne seront pas réabsorbés par d'autres électrons (il existe très peu d'électrons "adapté" à l'infrarouge). Ces photons ne feront donc que "pousser" les atomes et entrainer des vibrations qui s'exprimeront sous la forme de chaleur.



PS : quand je parle d'électrons "adaptés", il ne s'agit pas d'électrons de nature différentes (tous les électrons sont identiques), mais c'est plutôt une histoire d'énergie et de certaines particularités de l'électron par rapport au noyau de l'atome.
darkblaith
2007-06-08 19:15:18 UTC
un photo possède une longueur d'onde spécifique qui lui permet de faire différentes actions selon l'énergie qu'il a acquis (grâce à l'énergie cinétique)

Si ton rayonnement est ionisant: trois effets: photoélectrique, Compton, matérialisation.

S'il ne l'est pas, tu obtient des rotations et vibration moléculaire, alors l'énergie peut être dissipée sous forme de chaleur, un nouveau photon peut être recréé....

Ne confond pas spectre de lumière et photon, un corps noir chauffe parce qu'il absorbe toutes les radiations qu'il reçoit.
gitane_rebelle
2007-06-08 19:03:01 UTC
Mon dieu que suis je venue faire dans cette galère ! J'en ai le cafeton qui pète un plomb et ca finira par me mettre le bourdon ! Mes atomes s'agitent et pourtant je reste dans le noir le plus complet à cette question.


Ce contenu a été initialement publié sur Y! Answers, un site Web de questions-réponses qui a fermé ses portes en 2021.
Loading...