Chap. 17. Le photon
& Corrigés
Exercices
L’énergie d’un photon associée à la radiation de fréquence v est donnée par :
E = hv.
c
La longueur d’onde A dans le vide est liée à la fréquence par la relation : A = -.
v
. .
c
Ainsi p — - et
A
c
E = h—, avec £ en J et A en m.
Comme :
( 1 nm = 10-9 m, par conséquent : A (m) = 10“9.A (nm),
[ 1 eV = 1,6.10“19 J, par conséquent : £( J) = 1,6.10-19£( eV),
on en déduit pour E : 1,6.10~19£( eV) = h-----, soit :
10_9. A (nm)
£( eV) =
hc
1.6.10-19 x 10-9.A (nm)‘
Application numérique : h = 6,62.10 34 J. s, c — 3.108 m. s 1.
1. Lorsqu un photon d énergie E frappe un métal caractérisé par l’énergie d extraction VVS, l'effet photoélectrique se produit si E
• ( as où c = VV$ : 1 énergie captée est juste suffisante pour libérer l’électron
du métal.
( bmme é -hv, alors v = p0 = —- ; représente la fréquence seuil du
métal.
h
%
6.62.10-34 x 3.108
1240
c ( C
1.6.10-19 x 10-9.A (nm) — A( nm)
La relation précédente s’avère très utile pour le calcul des longueurs d'onde des
radiations associées aux photons. En effet, les énergies sont souvent données en
électron-volts.
Exemple
La longueur d’onde de la radiation associée au photon d’énergie E = 2,5 eV
1240 .
est A =
soit 496 nm.