O C'est faitphoto-électrique est un phénomène d'origine quantique qui consiste en publier dans électrons par un matériau qui est éclairé par un rayonnement électromagnétique de fréquences spécifiques. Les électrons émis par ces matériaux sont appelés photoélectrons.
Voirégalement: théorie des quanta
Qui a découvert l'effet photoélectrique ?
O C'est faitphoto-électrique a été découvert en 1886 par le physicien allemand Heinrichhertz (1857-1894). À l'époque, Hertz s'est rendu compte que l'incidence de la lumière ultraviolette sur les tôles aidait à la production d'étincelles. L'explication théorique de l'effet photoélectrique, cependant, n'a été présentée que par le physicien allemand Albert Einstein, en 1905.
Le doute qui existait à l'époque était lié à la énergiecinétiqueDeélectrons qui ont été éjectés du métal: cette grandeur nondépendaitdonneintensitédonnelumière incidente. Einstein s'est rendu compte que l'agent responsable de l'éjection de chaque électron était un seul photon, une particule de lumière qui transférait une partie de son énergie aux électrons, l'éjectant du matériau, tant que sa fréquence était suffisamment grande pour le faire. Pour ce faire, Einstein a utilisé les idées du physicien allemand
MaxPlanck (1858-1947).Planck a affirmé que le lumière rayonnée par un corps noir il était quantifié, c'est-à-dire qu'il avait une valeur énergétique minimale, comme dans les petits paquets. Einstein étendu l'idée à toutes les ondes électromagnétiques et réussi à résoudre le problème de l'effet photoélectrique. Einstein et Planck plus tard reçu le prix Prix Nobel de Physique pour ses découvertes liées à la quantification de la lumière.
Voirégalement: Que sont les photons ?
Comment fonctionne l'effet photoélectrique ?
O C'est faitphoto-électrique consiste en l'éjection d'électrons d'un matériau exposé à une certaine fréquence de un rayonnement électromagnétique. Les colis légers, appelés photons, transfèrent de l'énergie aux électrons. Si cette quantité d'énergie est supérieure à l'énergie minimale nécessaire pour arracher les électrons, ils seront arrachés de la surface du matériau, formant un chaînedansphotoélectrons.
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L'énergie de chaque photon Ça dépenddansvotrefréquence (f), par conséquent, il y a une fréquence minimale nécessaire pour retirer les électrons du matériau. L'énergie minimale que doit avoir chaque photon pour favoriser l'effet photoélectrique est appelée Occupationtravail. L'équation suivante permet de calculer l'énergie d'un seul photon de fréquence f :
Dans l'équation ci-dessus, H est une constante physique appelée constante de Planck, avec une valeur de 4.0.10-15 eV.s. L'énergie cinétique que l'électron acquiert après avoir été frappé par un photon est déterminée par la différence entre l'énergie du photon et la fonction de travail (Φ):
Le travail de sortie est une caractéristique de chaque matériau et dépend de la façon dont les électrons sont liés dans le matériau. Vérifiez un tableau avec des valeurs de fonction de travail, en unités de eV (électrons-volts - chaque eV équivaut à 1,6.10-19 J), pour certains métaux :
Matériel |
Valeur de la fonction de travail (eV) |
Sodium |
2,28 |
Cobalt |
3,90 |
Aluminium |
4,08 |
Cuivre |
4,70 |
Voir aussi: Exercices sur l'effet photoélectrique
Applications technologiques de l'effet photoélectrique
L'application technologique la plus connue basée sur l'effet photoélectrique est la cellule photovoltaïque, utilisée dans les panneaux solaires pour produire de l'électricité propre et renouvelable.
Par Rafael Hellerbrock
Diplômé en Physique
Souhaitez-vous référencer ce texte dans un travail scolaire ou académique? Voir:
HELERBROCK, Rafael. « Qu'est-ce qu'un effet photoélectrique? »; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-efeito-fotoeletrico.htm. Consulté le 27 juin 2021.
