Leçon : Énergie cinétique des photoélectrons Physique

Dans cette leçon, nous allons apprendre comment calculer l'énergie cinétique maximale possible des électrons éjectés de la surface d'un métal sous l'effet photoélectrique.

Plan de la leçon

Les élèves pourront

décrire l’effet photoélectrique,
utiliser la formule
- pour calculer l’énergie cinétique maximale, , des électrons émis par un matériau par effet photoélectrique, étant donné la valeur des autres paramètres,
- pour déterminer la fréquence, , de photons incidents à la surface du matériau, étant donné la valeur des autres paramètres,
- pour calculer le travail de sortie, , du matériau étant donné les autres valeurs,
trouver le travail de sortie d’un matériau à partir du graphique de l’énergie cinétique des électrons en fonction de la fréquence des photons,
calculer le travail de sortie d’un matériau à partir d’un graphique de l’énergie cinétique des électrons en fonction de la longueur d’onde du photon.

Vidéo de la leçon

Fiche explicative de la leçon

Playlist de la leçon

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Feuille d'activités de la leçon

Q1:

Une cathode en cuivre est placée dans une chambre à vide et soumise à un rayon laser, provoquant l'émission d'électrons à partir de la surface du métal. La lumière a une fréquence de Hz. L'énergie cinétique maximale des électrons éjectés est de 2,80 eV. Quelle est le travail d'extraction du cuivre ? On utilisera une valeur de eV⋅s pour la constante de Planck. On donnera la réponse arrondie au centième.

Q2:

Un morceau de plomb placé dans une chambre sous vide est éclairé par les rayons lumineux d’un laser, provoquant l’émission d’électrons à la surface du métal. Le plomb a un travail de sortie valant 4,25 eV. L'énergie cinétique maximale des électrons est 4,03 eV. Quelle est la fréquence de la lumière émise par le laser ? On utilisera une valeur de eV⋅s pour la constante de Planck. On donnera la réponse en écriture scientifique arrondie au centième.

Q3:

Une surface métallique polie contenue sous vide est éclairée par la lumière d'un laser, provoquant l'émission d'électrons par la surface du métal. La lumière a une fréquence de Hz. La fonction de travail du métal est de 1,40 eV. Quelle est l'énergie cinétique maximale que les électrons peuvent avoir ? Utilise une valeur de eV⋅s pour la constante de Planck. Donne ta réponse en électron-volts.