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CORRIGE DU DEVOIR COMMUN
DE SCIENCES PHYSIQUES ET CHIMIQUES

EXERCICE 1 : Lampe à vapeur de sodium
1- *état fondamental : niveau d’énergie E0
*états excités : les autres niveaux d’énergie ( E1, E2,….)
2.1-

Energie E du photon :
On a : E 

hc



avec h = 6,62  10-34 J.s ; c = 3,00  108 m/s ;

λ= 589,0 nm = 589,0  10-9 m
A.N : E 

6, 62  1034  3, 00  108 soit E = 3,37  10-19J
589, 0  109

conversion en eV :
2.2-

2.3-

3,37  10 19 soit 2,11eV
1, 60  10 19

Transition correspondante : on a : E = E1 – E0 donc la flèche bleue doit aller du niveau
1 vers le niveau 0.

3.1-Interaction or no interaction ?
On remarque que : E1 + 1,09 eV = E2 ou encore 1,09eV = E2 – E1 , le photon peut donc interagir avec l’atome de sodium. Il peut faire passer l’atome du niveau d’énergie
E1 au niveau d’énergie E2.
3.2- La flèche verte doit aller du niveau 1 au niveau 2.

EXERCICE 2 : La force électrique
1.1-

Calcul de la valeur de la force gravitationnelle Fg :

On a : Fg 

G  mA  mB avec G = 6,67  10-11 S.I ; mA = m(proton) = 1,67  10-27 kg d2 et mB = m(électron) = 9,1  10-31 kg ; d = distance ( proton-électron ) = 10-10 m

A.N : Fg 

6, 67  1011  1, 67  1027  9,1 1031 soit Fg = 1,0  10-47 N soit un ordre de
10 2
(10 )

grandeur de 10-47 N
1.2-

Calcul de la valeur de la force électrique Fe :
On a : Fe 

k  q A  qB avec k = 9,0  109 S.I ; qA = q(proton) = + e = + 1,6  10-19 C
2
d

et qB = q(électron) = - e = - 1,6  10-19 C ; d = distance ( proton-électron ) = 10-10 m
A.N : Fe 

9 109  (1, 6  1019 )  (1, 6  1019 )
(10

10 2

)

soit Fe = 2,3  10-8 N soit un ordre de grandeur de

-8

10 N
2- Comparons Fe et Fg : on doit calculer le rapport

Fe 108
 47 soit 1039
Fg 10

soit 1000  1036

3- Conclusion : la force d’interaction gravitationnelle est négligeable par rapport à la force électrique.
EXERCICE 3 : Composés soufrés et mauvaises