Solutionnaire d'Ondes et physique moderne pour les sciences de la naturePhysique 3 Ondes, optique et physique moderne - 1re édition
Chapitre 10 La dualité onde-particule
Q1 Décortiquer le problème La lumière infrarouge et la lumière ultraviolette que les lampes émettent sont constituées de photons de longueurs d’onde différentes.
Identifier la clé La clé est l’équation 10.4 qui quantifie l’énergie contenue dans un faisceau lumi- neux :
Efaisc = Nhf = Nhc λ .
Résoudre le problème On peut isoler la …afficher plus de contenu…

L’équation (ii) permet finalement de calculer l’irradiance moyenne dans la tache centrale :
I = Pcent πr2 = 0,004 20W π ×
(
9,650 2 × 10−3 m
)2 = 14,36W/m2
I = 14,4 W/m2 . (réponse)
Valider la réponse La puissance trouvée (pour un mètre carré) est plus élevée que la puissance du laser, car elle est concentrée sur une surface très faible. L’irradiance est donc élevée sur cette surface. b. Identifier la clé La clé est l’équation 10.4 qui relie une quantité d’énergie à une quantité de photons :
E = Nhc λ . (iii)
Résoudre le problème On mentionne que l’énergie atteignant la tache centrale est absorbée à 60,0% par l’écran. À partir de l’irradiance trouvée en a., on peut déterminer l’irradiance absorbée par l’écran …afficher plus de contenu…

(réponse)
Valider la réponse La valeur s’approche de la valeur admise de la constante de Planck. Le résultat est donc plausible. De légers écarts entre les longueurs d’onde et potentiels mesurés et les valeurs réelles sont sans doute à l’origine du léger écart avec la valeur théorique de h.
c. Identifier la clé La clé consiste à utiliser l’une des équations de la ligne (i) établies en a. pour calculer Φ.
Résoudre le problème En utilisant la première partie de l’équation (i), pour le violet, on a
Φ = hc λviolet − eVarrêt,violet
= e
1,602 × 10−19 C
(
6,61 × 10−34 J · s
)
×
(
2,998 × 108 m/s
)
(392nm)
− e (1,008V)
Φ = 2,14 eV .