Que fait la lumière à une molécule ?
La lumière est faite de particules appelées photons. Plus la longueur d’onde est courte, plus l’énergie du photon est grande. Une molécule absorbe seulement les photons de la bonne énergie, et les autres photons la traversent.
| Lumière | Énergie du photon | Ce qui arrive à la molécule | Molécules dans le simulateur |
|---|---|---|---|
| Micro-ondes | La plus faible | La molécule tourne | H2O |
| Infrarouge | Faible | Les liaisons vibrent | CO, CO2, CH4, H2O, NO2, O3 |
| Lumière visible | Moyenne | Un électron est excité, et la molécule émet de la lumière | NO2 |
| Ultraviolet | Élevée | Une liaison se rompt, et la molécule se casse | NO2, O3 |
Un four à micro-ondes fonctionne sur ce principe : les micro-ondes font tourner les molécules d’eau des aliments, ce qui les chauffe.
Pourquoi les gaz à effet de serre retiennent-ils la chaleur ?
La lumière du Soleil réchauffe le sol. Le sol chaud renvoie cette chaleur sous forme de rayonnement infrarouge. CO2, CH4 et H2O absorbent ce rayonnement et le réémettent dans toutes les directions. Une partie de la chaleur revient vers le sol, et l’atmosphère retient donc de la chaleur. C’est ce qu’on appelle l’effet de serre.
N2 et O2, qui forment la plus grande partie de l’air, n’absorbent pas l’infrarouge. Ce sont des molécules apolaires formées de deux atomes identiques, et la répartition de leurs charges ne change pas quand elles vibrent. CO2 est aussi apolaire, mais quand il vibre, la répartition de ses charges devient inégale pendant un instant : il absorbe donc l’infrarouge.
Contre quoi la couche d’ozone protège-t-elle ?
L’ozone, O3, absorbe les ultraviolets du Soleil et se décompose en O2 et en un atome d’oxygène. Ainsi, la plus grande partie des ultraviolets les plus dangereux du Soleil n’atteint pas le sol.
Essaie Molécules et lumière dans l’application Nalukh chem
Choisis un type de lumière et une molécule, et observe ce qui se passe. Ce simulateur fait partie de l’accès complet. Le téléchargement est gratuit. Sans compte, tu as accès à 2 chapitres et 5 simulateurs.
Comment utiliser le simulateur ?
- Choisis un type de lumière dans la rangée du bas : Micro-ondes, Les rayons infrarouges, La lumière visible ou Rayonnement ultraviolet. L’énergie du photon augmente de gauche à droite.
- Choisis une molécule dans la liste de droite : CO, N2, O2, CO2, CH4, H2O, NO2 ou O3.
- La source de lumière envoie des photons toute seule. Attends environ 2 secondes que le premier photon atteigne la molécule.
- L’état de la molécule s’affiche dans le coin supérieur gauche : La lumière traverse, Rotation, Vibre, Émission ou Elle s’est cassée !.
Exercices à essayer dans le simulateur
- Sélectionne Les rayons infrarouges et vérifie les molécules une par une. N2 et O2 laissent passer la lumière, et les six autres vibrent.
- Sélectionne NO2 et change la lumière de gauche à droite. Les micro-ondes traversent la molécule, puis elle vibre, émet de la lumière et se casse.
- Sélectionne O3 et active Rayonnement ultraviolet. L’écran affiche Elle s’est cassée !, et la molécule se sépare en O2 et O.
- Sélectionne Micro-ondes et vérifie toutes les molécules. Seule H2O tourne.
