effet photoelectrique

« Chapitre 20 La lumière : un flux de photons Paragraphe 1 – Caractéristiques du photon Pour interpréter l’effet photoélectrique, Albert Einstein fait en 1905 l’hypothèse révolutionnaire que la lumière peut être vue comme un flux de particules, nommées photons par la suite. Dans le modèle particulaire, un photon associé à un rayonnement monochromatique de fréquence notée nu minuscule (ν) ou de longueur d’onde dans le vide lambda minuscule (λ) : – possède une masse nulle ; – se déplace dans le vide à la vitesse c minuscule = deux cent quatre-vingt-dix-neuf millions sept cent quatre-vingt-douze mille quatre cent cinquante-huit mètres par seconde (c = 299792458 m.

s−1) ; – a une énergie |∆E| donnée par la relation : |∆E| = h × ν Avec : ν= © Nathan 2020.Sirius, Physique-Chimie, Terminale, Chapitre 20 c λ Unités SI : L’énergie du photon, |∆E|, est en joule de symbole J majuscule. h minuscule, la constante de Planck, h = 6,63 × 10−34 J.

s c minuscule en mètre par seconde de symbole (m.

s −1 ) ν, la fréquence de l’onde associée, en hertz de symbole (Hz) λ, la longueur d’onde dans le vide, en mètre de symbole (m). Les échanges d’énergie entre lumière et matière se font de manière discrète, par « paquets » d’énergies minimales correspondant à la totalité de l’énergie d’un photon. Paragraphe 2 - Effet photoélectrique Paragraphe 2.1.

- Description L’effet photoélectrique est l’émission d’électrons par un matériau sous l’action de la lumière. Ce phénomène ne se produit que si la fréquence du rayonnement, notée nu minuscule (ν), est supérieure à une fréquence seuil, notée nu minuscule indice zéro (ν0 ), qui dépend de la nature du matériau, mais pas de la puissance du faisceau lumineux. Observé par l’ingénieur et physicien allemand Heinrich Hertz en 1887, l’effet photoélectrique ne trouve pas d’interprétation avec la conception ondulatoire de la lumière, bien que celle-ci se soit imposée avec succès en expliquant notamment le phénomène d’interférences de la lumière. © Nathan 2020.Sirius, Physique-Chimie, Terminale, Chapitre 20 L’effet photoélectrique présente une grande importance historique car son étude a été décisive pour remettre en cause la théorie des ondes électromagnétiques et proposer un nouveau modèle dit particulaire, qui conduira à la naissance de la physique quantique. Remarque L’effet photoélectrique désigne plus généralement la modification des propriétés électriques d’un matériau sous l’effet de la lumière.

Il inclut la photoconductivité (faculté du matériau à conduire le courant selon l’éclairement) et l’émission photoélectrique (éjection d’électrons en dehors du matériau éclairé) parfois appelée effet photoélectrique « externe ». Paragraphe 2.2.

- Interprétation de l’effet photoélectrique Un atome ne peut absorber qu’un seul photon à la fois.

Si un photon possède une énergie suffisante, il peut être absorbé et il y a émission d’un électron. Pour que l’effet photoélectrique se produise, l’énergie du photon incident, valeur absolue de l’énergie |∆E| = h × ν du photon incident doit au moins être égale au travail d’extraction,.... »