Photon

Différents flux de photons pour les modèles de spectres donnés sur la figure 5 Stéphan Astier, ESC-ENM, 02/2009 Figure 5 : different solar spectrums with low polluted atmospheres Figure 7 : different photons fluxes for spectrum given on figure 5 21 Stéphan Astier, ESC-ENM, 02/2009 Principe du transfert d’énergie de photon à électron dans un système à deux niveaux d’énergie Stéphan Astier, ESC-ENM, 02/2009 Puissance Energie excédentaire E>Eg perdue en chaleur Nombre de photons Energie convertie

—™™omp—gnées p—r l9emission ou l9—˜sorption d9un photon dont l— fréquen™e ν est ™—r—™téristique de l— tr—nsitionF geux sont ™es photons qui nous intéresseront d—ns l— suiteF yn distingue plusieurs types d9inter—™tions entre les photons et l— m—tière X Figure I ! ƒ™hém— illustr—nt le prin™ipe de l9—˜sorption L'absorption ƒi on ™onsidère un —tome initi—lement à un ét—t d9énergieE1 re™ev—nt un photon dont l9énergie hν = E2 − E1 D —lors l9—tome —˜sor˜e ™e photon et —tteint —ve™ une ™ert—ine pro˜—˜ilité l9ét—t

une source à spectre discret classique ( ∆ν ν ∼ 10 ) ! I.2 Description corpusculaire À une onde électromagnétique on associe un flux de photons. Un photon est une particule de masse nulle, de charge nulle, dont la vitesse est la même ( !) dans tous les référentiels et correspond à c, la vitesse de la lumière dans le milieu considéré. Un photon possède une énergie E = hν avec h = 6, 62.10−34 J.s la constante de Planck et 1 la fréquence de l’onde. ν= T qadripcsi@aol.com http ://pcsi-unautreregard

  1. Le niveau E0 est appelé niveau fondamental, niveau de plus basse énergie de l’atome. 2. L’atome se trouve dans un état excité, son énergie a augmenté : E1>E0. 3. Retour vers E0 : a. Il y a émission d’un photon. b. l’énergie de l’atome diminue lors de l’émission du photon :             E   E1   E0   c. E = | E0 – E1 | = | -10,44-(-5,54) | = 4,9 eV = 4,9 x 1,60.10-19 = 7,84.10-19 J. d. E!!!   =  h  ×   e. Les longueurs

couleur. C'est Isaac Newton qui propose pour la première fois au XVIIe siècle un cercle des couleurs chromatiques1 fondé sur la décomposition de la lumière blanche. Elle peut se mesurer en lux. La particule associée à la lumière visible est le photon, qui se déplace à 299 792,458 km/s dans le vide. Par extension, on appelle parfois « lumière » d'autres ondes électromagnétiques, telles que celles situées dans les domaines infrarouge et ultraviolet. La lumière se déplace en ligne droite dans

seuil en flux lumineux incident et non en fréquence!!! Solution: Einstein (1905) Einstein suggéra une formulation correcte du phénomène en utilisant l’hypothèse de Planck : Radiation lumineuse est composée de Quanta d’énergie, appelés Photons Chaque photon (quantum) possède l’énergie E = h , tel que : h  Ws + Ecinétique max h  Ws + Ecinétique où Ws est le travail d’extraction du métal. On pose : Ws = hs Ce qui démontre l’existence de la fréquence seuil de l’effet photoélectrique;

d’onde en mètre Donc Piège : Penser à convertir λmax en mètre et donner l’unité de la température  Exercice 3 : Une transition de l’atome de sodium 1) E2 > E1. Il s’agit d’une émission 2) 3) 400 nm < < 800 nm donc la longueur d’onde du photon émis appartient au domaine du visible. Piège : Penser à convertir l’énergie en joule .  Exercice 4 : La température d’une souris 1) On applique la loi de Wien. Piège : Penser à convertir la température en kelvin

cesse que de lui accorder des origines et vertus surnaturelles. Mais en réalité, la lumière, comme tout phénomène de déplacement, peut se concevoir comme une onde ou comme un flux de particules (appelées en l’occurrence photons). La physique moderne considère que chacun des photons peut lui-même être considéré comme une onde. En 1801 Young expérimente les interfaces de la lumière, et il faudra attendre près d’un siècle pour que Maxwell explique ce phénomène en publiant un traité sur les ondes électromagnétiques

d’affirmer que même un photon seul ne peut voyager plus rapidement que la vitesse de la lumière. La lumière, qui est à la fois une onde et un ensemble de particules, est composée d’une multitude de photons (particules de masse nulle), qui voyagent à la vitesse de la lumière, soit 299 792 458 mètres/seconde. Cependant, une théorie datant de 1999 supposait que certaines particules pouvaient atteindre une vitesse supraluminique, supérieure à celle de la lumière. Un photon isolé de ses congénères

mouvement des électrons. Lorsqu’un photon (particule électromagnétique composant, entre autres, la lumière) frappe le semi-conducteur, un électron est arraché, laissant place à un espace libre. Dans un environnement normal, l’électron libre retrouve un trou et rien de tangible ne se produit. La cellule photovoltaïque est composée de 2 pôles (la couche en semi-conducteur est donc composée de 2 strates), l’un négatif, l’autre positif, comme une pile. Lorsque les photons frappent continuellement le semi-conducteur