11/07/2000
L'électricité consiste en un déplacement d'électrons qui sont eux-mêmes caractérisés par leur énergie et leur vitesse. Ce ne sont pas des photons. Or la lumière est faite de photons chacun caractérisés par leur couleur. Et c'est la lumière qui « imprime » les images sur l'oeil. Donc l'électricité est invisible sauf éventuellement par ses effets secondaires produisant eux de la lumière tel que la foudre.
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La foudre est une décharge électrique d'une telle énergie qu'elle ionise certaines particules d'air (qui deviennent alors localement du plasma) c'est-à-dire que la foudre communique une telle quantité d'énergie à certains électrons des atomes des molécules d'air que certains électrons changent de place pour se positionner sur une orbite plus grande autour du noyau des atomes. Chacune des orbites possibles pour un électron autour du noyau d'un atome s'appelle orbitale atomique ou encore niveau d'énergie en référence au surcroît d'énergie nécessaire à un électron pour se placer à une orbite plus grande. Et inversement, un électron doit perdre de l'énergie pour aller sur une orbitale plus basse. Lorsqu'un électron absorbe de l'énergie (par collision et absorption d'un grain de lumière le plus souvent ou encore à cause d'une différence de potentiel c'est-à-dire par le passe d'un courant) et passe sur un niveau d'énergie plus élevée, on dit qu'il est dans un état excité. Mais cet état d'excitation est profondément instable et les électrons retournent spontanément dans leur état fondamental (en quelques millionièmes de secondes) qui est leur orbitale d'origine (la plus basse possible). Or pour qu'un électron passe d'une orbitale à l'autre on a vu qu'il fallait que cela s'accompagne d'un échange d'énergie : l'électron en gagne pour s'éloigner du noyau, il en perd pour s'en rapprocher. Donc, l'électron dissipe l'énergie qu'il avait acquise pour retourner à son fameux état fondamental. Mais l'énergie il faut bien qu'elle prenne une forme ou une autre. Dans le cas de l'ionisation des atomes, c'est la lumière qui le plus souvent transporte cette énergie. C'était un courant électrique qui communiquait à l'électron de l'énergie pour l'exciter, se sera un photon qui sera créé par l'électron pour larguer son trop plein d'énergie (un photon n'est rien d'autre que de l'énergie pure!). Cela explique que l'éclair est visible.
Résumé : l'électron absorbe un photon (ou bien encaisse une différence de potentiel dans le cas de la foudre) (1), l'électron passe à un niveau d'énergie supérieur (1), l'électron retourne directement à son état fondamental ou bien en cascade par l'intermédiaire de niveaux d'énergie inférieure successifs (2), ré-émission d'un photon de même énergie que le précédent (ou bien création d'une différence de potentiel dans le cas de l'effet photo-électrique) (2).
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Donc l'électricité est invisible mais quelques fois on peut en voir les effets secondaires.
Voir aussi :
Pourquoi la foudre tombe-t-elle sur la Terre ?
Pourquoi l'ampoule brille-t-elle ?
Pourquoi le sang est-il rouge ?
