Piste A · Mécanique quantique · Découverte · 20 min
L'effet photoélectrique
La lumière arrache des électrons par paquets d'énergie .
Prérequis : Le rayonnement du corps noir
La couleur compte, pas l'intensité
Éclairer un métal peut en arracher des électrons. Selon la théorie ondulatoire, une lumière plus intense devrait toujours finir par les éjecter. Ce n'est pas ce qu'on observe : en dessous d'une certaine fréquence, rien ne se passe, même avec une lumière très intense. Au-dessus, des électrons sortent immédiatement, même avec une lumière faible.
En 1905, Albert Einstein propose que la lumière elle-même soit faite de grains d'énergie , plus tard appelés photons. Un photon donne toute son énergie à un électron, ou rien. Le prix Nobel de physique de 1921 lui a été attribué notamment « pour sa découverte de la loi de l'effet photoélectrique ».
Visualisation interactive
Réglez la fréquence de la lumière, son intensité et le travail de sortie du métal. Observez l'énergie cinétique maximale des électrons éjectés.
Les valeurs de W sont réglables librement pour l'exploration, elles ne correspondent pas à un métal précis.
Questions de compréhension
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Exercice appliqué
Un métal a un travail de sortie de 2,5 eV. Calculez la fréquence seuil. On donne eV·s.
Tuteur IA
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