EM : Ionisation suite

Dans le précédent article au sujet de l’ionisation, j’ai rappelé la théorie atomique sur laquelle la plupart de la physique à l’échelle atomique est établie. Pour rappel, une théorie ou une modélisation n’est en réalité qu’une interprétation jusqu’à ce qu’un phénomène physique vienne la contredire, dans ce cas ci, soit, on l’améliore ou alors on l’abandonne au profit d’une autre.

Par exemple,  lorsque j’étais étudiant, on s’amusait à modéliser dans le domaine élastique le comportement de différents matériaux et notamment le point de rupture ou la limite de l’élasticité du matériau, par contre, pour connaître le comportement d’un matériau au delà du point de rupture où l’on entre dans le domaine de la plasticité, il y a beaucoup d’empirisme. Seule l’expérience, sur certains matériaux et dans certaines conditions, permet de prédire le comportement de ce dernier à l’aide de formules, c’est pour dire à quel point, nous ne connaissons pas grand-chose.

Pour l’électromagnétisme et notamment la nature de la lumière, pendant tout le dix-neuvième siècle et le début du vingtième, deux clans de scientifiques se sont affrontés, dont un prétendant que la lumière est constituée de particules et l’autre qu’elle est une onde. Or aujourd’hui fin vingtième et début vingt-et-unième, l’on admet que les deux théories sont compatibles et expliquent chacune un aspect de la nature de la lumière, et qui dit, que de nouvelles découvertes ne viennent contredire ces deux théories au profit d’une nouvelle. Plus on découvre, plus on se rend compte que nous ne sommes pas grand-chose.

Dans le cas de l’argent ionique/colloïdal, plus je lis sur les conséquences de la toxicité de l’argent, plus je me rends compte, que l’on connaît rien, certains faits sont bien établis, mais ne permettent pas d’établir des formules toute faite afin de prédire les effets, d’autant plus que chacun d’entre nous, nous sommes différents et ne réagissons pas pareil. Toute cette longue introduction pour dire qu’il ne faut pas perdre de vue que l’interprétation n’est pas la vérité absolue.

Un atome a des niveaux d’énergie, dont fondamental et excité. Lorsque les électrons occupent les orbites les plus proches du noyau (en respectant les règles de « remplissage »), l’atome ou la molécule est dans son état électronique fondamental, ou alors au « repos ». Si un électron est « déplacé » sur une orbite plus éloignée du (ou des s’il s’agit d’une molécule) noyau, on parle de transition électronique vers un état électronique excité.

On associe à ces états électroniques des niveaux d’énergie. L’état fondamental correspond au niveau d’énergie le plus bas, les états excités à des niveaux d’énergie supérieurs. Les physiciens ont l’habitude de représenter ces niveaux d’énergie comme une échelle à plusieurs niveaux, le niveau le plus bas étant celui où on a une énergie la plus faible correspondante à l’état fondamental, plus on grimpe sur l’échelle, plus l’énergie devient importante et donc l’état de l’atome excité.

Énergie d'un atome

Énergie d'un atome

De même qu’on ne peut poser son pied entre deux barreaux de l’échelle, l’énergie d’un atome (ou d’une molécule) ne peut pas prendre des valeurs intermédiaires. Ces niveaux d’énergies sont plutôt représentés par la probabilité de présence des électrons ou alors un nuage électronique.

Prenons l’exemple de la lumière qui non seulement est une onde électromagnétique, mais également transporte des particules ou petits grains appelées photons (l’aspect particules de la lumière) dont l’énergie dépend de la couleur de la lumière (en réalité de la fréquence, pour rappel, la fréquence est le nombre de fois qu’un phénomène périodique se manifeste). Lorsqu’une molécule (ou un atome), dans son état fondamental, est mise en présence d’un photon approprié, elle (ou il) « absorbe » le photon, c’est-à-dire qu’elle utilise l’énergie de ce dernier pour atteindre un état électronique excité.

Nous pouvons extrapoler le phénomène d’absorption de lumière à l’absorption d’ondes électromagnétiques par les molécules ou atomes. Ainsi, une onde électromagnétique avec une fréquence donnée peut apporter la quantité d’énergie (comme pour le photon de la lumière) nécessaire pour qu’un atome (d’un matériau donné) ou une molécule passe de l’état fondamental à l’état excité, c’est le principe des fours microondes.

A suivre …

Texte tiré en partie du livre dont les références sont données dans l’article EM : Ionisation.


Les vues présentées sont les miennes et peuvent évoluer sans qu’il soit nécessaire de faire une mise à jour dans l’article même. Il se pourrait que j’apporte des rectifications ou évolutions dans l’avenir dans un autre article, si de nouveaux éléments viennent contredire mes propos. Les articles présentés ne constituent en rien une invitation à suivre aveuglement.

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