L'effet photoélectrique se produit lorsqu'il y a des émissions d'électrons dans un matériau donné. Cet effet est généralement produit dans des matériaux métalliques qui sont exposés à un rayonnement électromagnétique, comme la lumière.
Lorsque cela se produit, ce rayonnement arrache les électrons de la surface. De cette façon, les ondes électromagnétiques impliquées dans ce phénomène transfèrent de l'énergie aux électrons.
En savoir plus sur électrons et le Ondes électromagnétiques.
Que sont les photons ?
Schéma d'effet photoélectrique
Les photons sont de minuscules particules élémentaires qui ont de l'énergie et médient l'effet photoélectrique. L'énergie des photons est calculée par la formule suivante :
E = h.f
Où,
ET: énergie photonique
H: constante de proportionnalité (constante de Planck: 6.63. 10-34 J.s)
F: fréquence des photons
Dans le Système International (SI), l'énergie des photons est calculée en Joule (J) et la fréquence en Hertz (Hz).
lis constante de Planck.
Qui a découvert l'effet photoélectrique ?
L'effet photoélectrique a été découvert à la fin du 19e siècle par le physicien allemand Heinrich Hertz (1857-1894). Au début du 20e siècle, le scientifique Albert Einstein, a étudié plus en profondeur cet effet, contribuant à sa modernisation. Avec cela, Einstein a remporté le prix Nobel.
Selon Einstein, l'énergie de rayonnement serait concentrée dans une partie de l'onde électromagnétique, et non répartie sur celle-ci, comme l'a déclaré Hertz.
Notez que la découverte de cet effet était essentielle pour une meilleure compréhension de la lumière.
applications
Dans les cellules photoélectriques (cellules photoélectriques), l'énergie lumineuse est transformée en courant électrique. Plusieurs objets et systèmes utilisent l'effet photoélectrique, par exemple :
- téléviseurs (LCD et plasma)
- les panneaux solaires
- les reconstitutions de sons dans les films d'un cinématographe
- l'éclairage urbain
- les systèmes d'alarme
- les portes automatiques
- les dispositifs de contrôle (comptage) des métros
Effet Compton
Schéma d'effet Compton
L'effet Compton est lié à l'effet photoélectrique. Il se produit lorsqu'un photon (rayons X ou gamma) diminue en énergie lorsqu'il interagit avec la matière. Notez que cet effet provoque une augmentation de la longueur d'onde.
Exercices d'examen d'entrée avec rétroaction
1. (UFRGS) Sélectionnez l'alternative qui présente les mots qui complètent correctement les lacunes, dans l'ordre, dans le texte suivant relatif à l'effet photoélectrique.
L'effet photoélectrique, c'est-à-dire l'émission de ….. par les métaux sous l'action de la lumière, est une expérimentation dans un contexte physique extrêmement riche, avec notamment l'opportunité de réfléchir au fonctionnement de l'équipement. ce qui conduit à des preuves expérimentales liées à l'émission et à l'énergie de ces particules, ainsi qu'à l'opportunité de comprendre l'insuffisance de la vision classique de la phénomène.
En 1905, en analysant cet effet, Einstein a fait l'hypothèse révolutionnaire que la lumière, jusqu'alors considérée comme un phénomène ondulatoire, il pourrait aussi être conçu comme constitué par des contenus énergétiques qui obéissent à une distribution..., les quanta de lumière, plus tard appelé ….. .
a) photons – continus – photons
b) photons – continus – électrons
c) électrons - continus - photons
d) électrons – discrets – électrons
Alternative et
2. (ENEM) L'effet photoélectrique contredisait les prédictions théoriques de la physique classique car il montrait que l'énergie cinétique maximale des électrons, émise par une plaque métallique illuminée, dépend de :
a) exclusivement à partir de l'amplitude du rayonnement incident.
b) la fréquence et non la longueur d'onde du rayonnement incident.
c) l'amplitude et non la longueur d'onde du rayonnement incident.
d) la longueur d'onde et non la fréquence du rayonnement incident.
e) la fréquence et non l'amplitude du rayonnement incident.
Alternative et
3. (UFG-GO) Un laser émet une impulsion lumineuse monochromatique d'une durée de 6,0 ns, avec une fréquence de 4,0,1014 Puissance Hz et 110 mW. Le nombre de photons contenus dans cette impulsion est :
Données: constante de Planck: h = 6,6 x 10-34 J.s.
1,0 ns = 1,0 x 10-9 s
a) 2.5.109
b) 2.5.1012
c) 6.9.1013
d) 2.5.1014
e) 4.2.1014
Alternative à
