Niveau d'énergie

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Diagramme de base du niveau d'énergie d'un atome, jusqu'à 4f.

Un niveau d'énergie est une quantité mesurable utilisée pour décrire l'ensemble des systèmes en mécanique quantique et dans la physique en général. Le fait de parler de niveau sous-entend une quantification de l'énergie ce qui implique que l'on utilise l'expression « niveau d'énergie » essentiellement en mécanique quantique. C'est un descripteur mesurable, parmi d'autres, mais couramment utilisé car à un niveau d'énergie donné correspond un « état du système » donné sauf si le niveau d'énergie est dit « dégénéré ».

On parle de niveaux d'énergie pour tous les systèmes. En mécanique quantique, les états que peut prendre un atome sont souvent décrits (en première approximation) par les différents niveaux d'énergie de ses couches électroniques.

L'énergie étant toujours définie à une constante près, la valeur d'un niveau d'énergie n'a aucun sens. Ce qui a du sens, ce sont les différences entre niveaux d'énergie: Combien me faut-il d’énergie pour passer d'un niveau A à un niveau B : E(B)-E(A). Ce qui revient à dire : combien me faut-il d'énergie pour passer d'un état A à un état B de mon système ? Pour reprendre l'exemple des atomes, c'est la différence des niveaux d'énergie entre les couches électroniques qui permet de prédire le spectre d'émission ou d'absorption de celui-ci et donc, son comportement d'interaction avec les photons.

Voir aussi[modifier | modifier le code]