QUANTUM d'ENERGIE

quantum d'énergie

L’énergie d’une particule est toujours proportionnelle à une quantité basique d’énergie

dite quantum

L’unité de quantum d’énergie est dénommée électronvolt(eV) et vaut

1,602 176 462(63).10-19Joule

Exemple d’un photon   E = h.ν    ou E = h.ω    ou     E = Q’.v

avec : E(J)= énergie du photon

h(J-s)= action du photon (constante de Planck, soit 6,626 068 .10-34J-s)

h(J)= moment cinétique intrinsèque du photon (ce moment prenant ici une valeur particulière

quantifiée dite constante de Planck réduite ou Dirac h

soit = 1,054 571 596(82).10-34J-s/sr)

ν(Hz)= fréquence de l’onde portant le photon

ω(rad/s)= vitesse angulaire du photon

Q’(kg-m/s)= quantité de mouvement du photon

v(m/s)= vitesse du photon (qui est-dans le vide- la vitesse de la lumière dans le vide =

2,99792458.108 m/s)

-les photons du spectre visible ont des énergies allant de

1,7 à 3,4 eV (soit 2,7 à 5,4.10-19J)

Pour l'un de ces photons de lumière visible (par exemple), l’énergie est donc d'environ

10-19J (car ν #1014 Hz)

 

Nota:si l’on prend des unités de physique atomique, la formule devient

(avec E exprimé partout en eV):

E = h.ν avec h exprimé en eV-s et ν  en Hz

ou E= h.ω   si hexprimé en (eV-s/2), wen pulsation

ou E= h.ωθ   avec h exprimé en eV-s, ω en rad/s et θ  en rad

ou E= h.ωθ   avec h exprimé en eV-s, ω en tour/s et θ  en tour

ou E= h.ωθ  avec h exprimé en (eV-s/2), ùen tr/s et θ en rad

ou E= h.ω /θ  avec h exprimé en (eV-s/2), ùen rad/s et θ en tour

Parallèlement, la quantité de mouvement d’un photon est:

Q’ = h.Jn et Q’= h.T*/ θ     et Q’ = h.T*

Q’(kg-m/s)= quantité de mouvement

Jn(m-1)= NOMBRE d’onde (ou vecteur d’onde si l’on est en relation vectorielle)

h(J-s)= action du photon (constante de Planck, soit 6,626 068.10-34 J-s)

T*(rad/m)= NOMBRE d’onde

θ(rad)= angle de rotation (vaut 2  radians en système d’unités S.I.+)

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