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Chapitre 5
142
­ Il n'a pas pu expliquer la présence de raies additionnelles lorsque des spec-
troscopes plus raffinés furent mis au point.
­ Il ne pouvait rendre compte du dédoublement de certaines raies spectrales
en présence d'un champ magnétique intense.
­ Enfin, il ne se fondait pas sur une théorie solide pour démontrer son principal
postulat : le modèle ne pouvait expliquer pourquoi les orbites électroniques
dont la quantité de mouvement angulaire est égale à nh/2
sont stables et
non radiantes.
Toutefois, deux postulats de Bohr ont servi à élaborer le modèle de la mé-
canique ondulatoire et de la mécanique quantique, modèle actuel de l'atome :
­ les niveaux d'énergie électronique sont quantifiés (postulat 2) ;
­ l'énergie est émise ou absorbée lorsque survient un changement de niveau
électronique (postulat 3).
5.3
modèledelamécaniqueondulatoiReet
delamécaniquequantique
Un modèle atomique original s'est développé avec l'apparition d'un nouveau
concept concernant la nature de la matière et aussi en raison de la difficulté,
voire l'impossibilité, de déterminer simultanément certains paramètres
physiques de l'électron. Comme nous le verrons, la découverte de la dualité
onde­corpuscule et le principe d'incertitude de Heisenberg ont donné naissance
au modèle atomique de la mécanique quantique.
5.3.1 dualitéonde­coRpuscule
En présentant sa thèse de doctorat en 1924, le physicien
Louis de Broglie
énonça un postulat étonnant.
La nature de la matière n'est pas que corpusculaire, mais est également ondulatoire.
postulatdedebRoglie
CONNAISSEZ-VOUS...?
LouiS de bRogLie
(18921987)
Physicien français. Créateur de
la mécanique ondulatoire. Prix
Nobel de physique en 1929.
tube à décharges électriques, lequel s'atténue rapide
ment avec l'absorption, l'amplitude d'un rayon laser
s'accroît au fur et à mesure que les atomes retournent
à leur état énergétique le plus bas. Toutefois, l'inversion
de population des électrons qui occupent les niveaux
d'énergie supérieurs doit être maintenue. Un schéma
simplifié d'un appareil laser est illustré à la figure 5.
Avantages des lasers
Les lasers présentent beaucoup d'avantages. Entre
autres, grâce à des miroirs qui maintiennent l'amplifi
cation, le rayonnement peut être rendu très direction
nel, ce qui n'est pas le cas, par exemple, du faisceau
lumineux d'une lampe de poche qui se disperse et
s'atténue rapidement. Second atout, un rayon laser
peut être monochromatique, c'estàdire formé d'une
seule longueur d'onde. Enfin, la lumière laser peut être
très intense ; la guerre des étoiles est à nos portes !
En résumé, la recette clé d'un laser est de provoquer
une inversion de population d'électrons suivie de l'émis
sion stimulée d'un rayonnement électromagnétique.
Figure 5
Schéma simplifié d'un laser.
Miroir
totalement
réfléchissant
Miroir semi-
réfléchissant
Milieu excitable
(atomique ou moléculaire)
Faisceau
laser
Énergie constante
de pompage
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