Energie des photons de fluorescence émis après ionisation

[Half]

Bonjour !

Voici un qcm tiré du DM de biophysique :

QCM 11 : Les niveaux d’énergie du Sodium ( Z=11 ) sont : Wk = -1072 WL = -63 WM = -0,7
Quelles sont les énergies,en eV, des photons de fluorescence émis après l’ionisation de sa couche K?
A) 1009
B) 62,3
C) 63,7
D) 1111
E) Aucune de ces propositions n’est juste

La réponse est A, B.

Cependant il me vient une question : Peut-on considérer la D comme juste ?

En effet, si ionisation de la couche K alors E=hν >= |Wk| (ici v=nu) de ce fait E >= 1072 Donc si par exemple E = 2183 :

Notre photon va ioniser l'atome sur sa couche k. L'énergie du photon émis est de E-|Wk| soit 2183-1072 = 1111 eV.
Dans cette condition la réponse D est donc juste.

Donc est-ce une erreur de la correction, ou est-ce que mon raisonnement est faux ?

[Sam]

Salut

C'est vrai qu'au départ si l'atome est ionisé , l'énergie a surement été supérieure à la valeur de l'énergie de la couche K --> électron part avec une énergie cinétique .
Lorsqu'il y a réarrangement , tu " prends " un électron immobile ( venant d'un autre atome par exemple ) donc pas d'énergie en plus . L'énergie max que tu pourras avoir du photon de fluorescence sera le réarrangement direct sur la couche K ( et c'est également l'énergie que tu trouveras par réarrangement en cascade en additionnant tous les photons )

C'est plus clair ?

[Half]

Oui ça c'est très clair merci

Mais déjà : Lorsque l'électron est émis avec une énergie cinétique, n'y a t-il pas aussi (dans le même temps) un photon émis avec la même énergie que l'énergie cinétique de l'électron émis ?

Dans mon exemple, l'électron sera donc émis avec une Ec= 1111 eV n'est ce pas ? Mais en même temps, il n'est pas possible d'avoir aussi un photon émis avec une énergie de 1111 eV ?

C'est peut être bête comme question mais ça me pose un soucis :s

[Sam]

Humm, j'ai pas très bien compris lol

Mais le photon de fluorescence émis correspond à la différence entre 2 couches ou le réarrangement direct sur une couche ( -->valeur de l'énergie = énergie de la couche )
Lorsque ton électron a une énergie cinétique , il part avec , il l'"utilise " , une fois que cet électron part il ne revient pas , il va permettre par exemple le réarrangement d'un autre atome ( mais on s'en fout un peu

Il y a émission d'un photon de fluorescence lorsqu'il y a une réarrangement sur une couche de l'atome , pas si l'énergie permet à l'électron de partir de l'atome .

[Half]

Il y a émission d'un photon de fluorescence lorsqu'il y a une réarrangement sur une couche de l'atome , pas si l'énergie permet à l'électron de partir de l'atome .

Tu as exactement répondu à ma question merci !!

En fait, plus simplement, je me prenais la tête sur le fait que :

-Le photon arrive avec une énergie E
-Ionisiation de l'atome sur la couche K
-Electron est expulsé avec une certain énergie cinétique

Là je pensais qu'en plus de l'électron il y avait émission d'un photon de fluorescence, mais en fait non c'est uniquement lors du réarrangement (en cascade ou non) qu'on a émission de fluorescence.

C'est bien ça ?

[Sam]

C'est ca

Photon de fluorescence = photon émis lors du réarrangement électronique

[Half]

Merci !

[Babycrazy]

Bsoir
J'aurais aimé savoir si mon raisonnement est juste, pck je me posais la mm question par rapport à ce qcm.
Mon raisonnement est le suivant:
Il existe une différence entre un photon incident qui va provoquer une ionisation, et les photons de fluorescence émis après ionisation. C'est à dire que pr moi ds le premier cas, je peux prendre tt les valeurs qui st supérieures à la couche la plus externe ( si je peux dire ça comme ça) et ds le second cas, se sera une différence entre les différents niveaux d'énergie.
Est ce juste de réfléchir comme ça ?
Merci d'avance

[Sam]

Je pense que ton raisonnement n'est pas faux .
Si tu as excitation --> photon incident à une énergie précise : différence entre 2 couches
Si tu as une ionisation --> énergie sup à la couche --> excès d'énergie de l'atome = à l'énergie de cette couche --> retour à l'état fondamental par émission d'un photon de fluorescence d'énergie égale à cet excès ( = énergie de la couche dont est parti l'électron )
Si c'est une ionisation de la couche externe , le photon incident a une énergie supérieure, lors du retour à l'état fondamental c'est un retour direct