17.1 L'effet photoélectrique
La partie principale du dispositif est une cellule photoélectrique : c’est une ampoule
en verre spécial, transparent à l’ultraviolet, dans laquelle règne un vide très
poussé (Fig. 17.1) :
• le métal pur à étudier est disposé en couche mince à l’intérieur de l’ampoule, il
constitue la cathode ;
• une électrode en fil métallique, en forme de boucle, constitue l’anode.
Figure 17.1
Lorsqu’on éclaire la cathode avec un rayonnement monochromatique de fréquence
r convenable, on observe le passage d’un courant électrique dû à la circulation des
électrons émis par l’électrode éclairée.
/|\ Des électrons sont donc arrachés au métal lorsqu il est frappé par un
rayonnement électromagnétique convenable.
Une étude quantitative permet de dégager les lois de Lenard :
; • L’émission photoélectrique ne se produit que si la fréquence r de la lumière.
! qui frappe le métal, est supérieure à une limite Po, caractéristique de ce métal.
^0
S— >
A
zi(j
(j'o • ’ fréquence seuil)
(Aq : longueur d’onde seuil)
(condition d’existence de l'effet photoélectrique)
i d’^n ^C*a're Ie métal avec une source lumineuse de fréquence v
(condition
j existence de l’effet photoélectrique).
• Ak(-^Xe?a Pu ssance de la source lumineuse et on fait varier la tension Uac • on
*
l ^entles courbes de la figure 17.2.
. tens'té du courant de saturation ic est proportionnelle à la puissance du flux
Vineux reçue parla cathode.