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Effet photoélectrique effets photoélectrique

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127 Effet photoélectrique
Effet photoélectrique
I. Mise en évidence de l’effet électrique
1. EXPÉRIENCE DE HERTZ (1887)
On envoie un faisceau de lumière riche en rayons ultraviolet sur une lame de zinc reliée à un électroscope initialement chargé, on constate que:
- Si l’électroscope est chargé positivement: il ne se passe rien (les feuilles restent écarter)
- Si l’électroscope est chargé négativement il se décharge (les feuilles retombent): …afficher plus de contenu…

Il en résulte dans le circuit extérieur un courant de faible intensité décelé par le galvanomètre G.
II. Interprétation de l’effet photoélectrique
1. HYPOTHÈSE D’EINSTEIN Pour extraire un électron dans un métal il faut fournir de l’énergie appelée énergie d’extraction.
Einstein interprète l’effet photoélectrique en formulant les hypothèses (ou postulats) suivantes.
- la lumière est constituée par un ensemble de corpuscules, appelés photons, transportant chacun un quantum (des quanta) d’énergie.
- Un photon a une charge nulle et une masse nulle; il se déplace à la vitesse de la lumière, soit
Có3.108m/s dans le vide.
- Chaque photon d’un rayonnement monochromatique de fréquence ν transporte un quantum d’énergie: E=h .ν= hC λ avec h la constante de Planck (h=6,623.10 …afficher plus de contenu…

A toute onde électromagnétique de fréquence ν on associe des photons d’énergie E=hν. Suivant le phénomène physique l’un des aspects de la lumière s’estompe tandis que l’autre s’affirme. Si ν est élevée (λ faible) l’aspect corpusculaire l’emporte et si ν est faible (λ élevé) l’aspect ondulatoire l’emporte.
Exercice d’application
Une lumière poly chromatique comprenant 3 radiations (λ1=450 nm ; λ2= 610 nm ; λ3=750 nm) irradie un échantillon de potassium, contenu dans une ampoule. L'énergie d'ionisation vaut 2,14 eV (énergie nécessaire à arracher un électron de l'atome de potassium).
1. Etablir la relation E(eV) = 1241 / λ(nm)
2. quelle(s) radiation(s) donne(nt) lieu à l'effet photoélectrique ?
3. Quelle est la vitesse des électrons expulsés du métal

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