17.1 L'effet photoélectrique
17.1.2 Hypothèse d'Einstein
Le métal étant constitué par un réseau d’ions positifs entre lesquels circulent des
électrons qui sont libres de se déplacer à l’intérieur du métal mais restent liés à l’ensemble des ions du réseau. Pour extraire un électron, il faut donc fournir une énergie
appelée travail d’extraction : cette énergie représente l’énergie de liaison de
l’électron au réseau métallique.
L’onde électromagnétique qui éclaire le métal transporte de l’énergie. Si on augmente
la puissance du faisceau lumineux on devrait observer une augmentation de l’énergie
cinétique maximale des électrons éjectés et par conséquent la valeur de la tension
d’arrêt.
Or une augmentation de la puissance rayonnante ne modifie pas la valeur de Uq
mais la valeur du courant de saturation, c’est-à-dire le nombre d’électrons éjectés
(Fig. 17.2), ce fait est contradictoire avec la théorie ondulatoire de la lumière.
• En 1900, Planck avait formulé que l’énergie électromagnétique ne s’échange que
par « paquets d’énergie » c’est-à-dire par quanta d’énergie.
• En 1905, Einstein émit une hypothèse : les quanta se trouvent déjà dans une
lumière monochromatique. Une onde lumineuse monochromatique de fréquence v
transporte une énergie sous forme discontinue concentrée dans des corpuscules de
lumière qu’on appela photons.
Définition
Un photon est un corpuscule de masse nulle, se déplaçant à la célérité c (célérité
de la lumière) dans le vide, transportant l’énergie 8 = hv,
£ en J, h en J. s et p en s-1.
/?: constante de Planck.
3 Dans le vide c = 3.108 m. s-1,
5
c
1240
? 1711
|
£(J) = /," = /,â(^ soit £(eV) = rw
* ’
: Cette particule est dotée d’une quantité de mouvement :
i
8
h
t.,
' t
27r
i
p = - = - - hk ou k = —•
1
c
A
A
0
17.1.2 Hypothèse d'Einstein
Le métal étant constitué par un réseau d’ions positifs entre lesquels circulent des
électrons qui sont libres de se déplacer à l’intérieur du métal mais restent liés à l’ensemble des ions du réseau. Pour extraire un électron, il faut donc fournir une énergie
appelée travail d’extraction : cette énergie représente l’énergie de liaison de
l’électron au réseau métallique.
L’onde électromagnétique qui éclaire le métal transporte de l’énergie. Si on augmente
la puissance du faisceau lumineux on devrait observer une augmentation de l’énergie
cinétique maximale des électrons éjectés et par conséquent la valeur de la tension
d’arrêt.
Or une augmentation de la puissance rayonnante ne modifie pas la valeur de Uq
mais la valeur du courant de saturation, c’est-à-dire le nombre d’électrons éjectés
(Fig. 17.2), ce fait est contradictoire avec la théorie ondulatoire de la lumière.
• En 1900, Planck avait formulé que l’énergie électromagnétique ne s’échange que
par « paquets d’énergie » c’est-à-dire par quanta d’énergie.
• En 1905, Einstein émit une hypothèse : les quanta se trouvent déjà dans une
lumière monochromatique. Une onde lumineuse monochromatique de fréquence v
transporte une énergie sous forme discontinue concentrée dans des corpuscules de
lumière qu’on appela photons.
Définition
Un photon est un corpuscule de masse nulle, se déplaçant à la célérité c (célérité
de la lumière) dans le vide, transportant l’énergie 8 = hv,
£ en J, h en J. s et p en s-1.
/?: constante de Planck.
3 Dans le vide c = 3.108 m. s-1,
5
c
1240
? 1711
|
£(J) = /," = /,â(^ soit £(eV) = rw
* ’
: Cette particule est dotée d’une quantité de mouvement :
i
8
h
t.,
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27r
i
p = - = - - hk ou k = —•
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