La dualité onde-corpuscule
La lumière est un objet quantique possédant une double nature : ondulatoire et corpusculaire. Elle est constituée de paquets d'énergie lumineuse appelés photons (ou quanta, quantum au singulier), qui représentent la plus petite quantité d'énergie échangeable.
L'énergie d'un photon se calcule grâce à la relation de Planck-Einstein : E = hc/λ, où h est la constante de Planck 6,63×10−34J⋅s, c est la célérité de la lumière 3,00×108m/s et λ est la longueur d'onde en mètres. Pour simplifier les calculs, on utilise souvent l'électron-volt comme unité d'énergie 1eV=1,60×10−19J.
Dans un atome, les niveaux d'énergie sont quantifiés, ce qui signifie qu'ils ne peuvent prendre que certaines valeurs précises. Une transition entre niveaux d'énergie s'accompagne soit de l'émission d'un photon (quand l'atome passe d'un état excité à un état de plus basse énergie), soit de l'absorption d'un photon (passage vers un état de plus haute énergie).
🔍 Remarque importante : L'énergie du photon émis ou absorbé correspond exactement à la différence d'énergie (ΔE) entre les deux niveaux impliqués dans la transition, ce qui explique pourquoi les spectres atomiques présentent des raies distinctes.