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Connaissances essentielles du cours Nature radiation électromagnétique 1.

Publié le 03/10/2014

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Connaissances essentielles du cours Nature radiation électromagnétique 1. Savoir qu'une radiation électromagnétique monochromatique est , du fait de sa nature ondulatoire, caractérisée par : - sa fréquence ? en hertz ( Hz) ou en s-1 - sa période T = 1/? - sa célérité c dans le vide c = 3.108 m.s-1 - sa longueur d'onde ? dans le vide ? = c.T = c/? ? en m, ? en Hz , c = 3.108 m.s-1 2. Savoir qu'une radiation électromagnétique monochromatique est , du fait de sa nature corpusculaire , constituée d'un ensemble de particules transportant chacun un quantum d'énergie : les photons Un photon est une particule : - non chargée - de masse nulle - se déplaçant à la vitesse de la lumière c = 3.108 m.s-1 - transportant un quantum d'énergie E 3. Savoir qu'à une radiation électromagnétique monochromatique de fréquence ? , on associe des photons d'énergie c h , constante de Planck h = 6,64.10-34 J.s , E en joule (J) , c en m.s-1 , ? en m

« 1. Savoir que cet effet correspond à l’émission d ‘électrons par un métal ( dans le vide) irradié par une radiation électromagnétique d’énergie suffisante ( U.V). 2. Connaître le dispositif expérimental ( cellule photoélectrique) utilisé pour étudier l’effet photoélectrique et l’allure de la courbe donnant l’intensité en fonction de la tension appliquée entre l’anode et la cathode 3. Savoir qu’un métal est caractérisé par son travail de sortie W o ( quelques eV pour un métal pur ) 4. Savoir que l’effet photoélectrique n’est possible que si la fréquence ν de la radiation électromagnétique utilisée est supérieure à une fréquence seuil ν o ou sa longueur d’onde λ inférieure à une longueur d’onde seuil λ o ( 1 ère Loi de l’effet photoélectrique ) ν > ν o = h W o ou λ < λ o = oWh.c remarque : la connaissance de W o en eV permet de déterminer rapidement λ o par la relation de Duane et Hunt et d’en déduire ν o 5. Savoir que le nombre de photoélectrons ( proportionnel à l’intensité du courant à saturation ) est proportionnel , pour une radiation électromagnétique donnée au flux du faisceau utilisé ( 2 ème loi de l’effet photoélectrique) 6. Savoir déterminer le potentiel d’arrêt U m à partir de la courbe donnant l’intensité du courant en fonction de la tension appliquée entre l’anode et la cathode 7. Savoir que l’énergie maximale E cmax des électrons émis par la photocathode est : - indépendante du flux du faisceau - fonction linéaire croissante de la fréquence de la radiation électromagnétique excitatrice ( 3 ème loi de l’effet photoélectrique ) E cmax = e.U m = _ m.v max2 = h.ν – W o = h ( ν – ν o) 8. Savoir utiliser la représentation de Millikan donnant E cmax en fonction de ν ou U m en fonction de ν pour : - déterminer la fréquence seuil ν o - déterminer le travail de sortie W o du métal considéré »

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