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Lesson Plan: Énergie cinétique des photoélectrons Physique • Third Year of Secondary School
Ce plan de leçon comprend les objectifs, les prérequis et les exclusions de la leçon apprenant aux élèves comment calculer l’énergie cinétique maximale possible des électrons éjectés de la surface d’un métal sous l’effet photoélectrique.
Objectives
Students will be able to
- 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.
Prerequisites
Students should already be familiar with
- l’idée que la lumière est constituée de photons,
- comment utiliser les formules et ,
- la conversion entre électronvolts (eV) et les joules (J),
- comment utiliser la formule pour calculer l’énergie cinétique d’un objet de masse et de vitesse ,
- comment utiliser la formule pour déterminer le courant si une quantité totale de charge traverse un point en un laps de temps .
Exclusions
Students will not cover
- le fait que les photons possèdent une quantité de mouvement, et le calcul de la quantité de mouvement d’un photon étant donné sa fréquence ou sa longueur d’onde,
- tout autre phénomène corpusculaire de la lumière, tel que la diffusion Compton,
- l’idée que lorsqu’un atome absorbe un photon, l’un des électrons de l’atome se déplace vers un niveau d’énergie supérieur, alors que lorsqu’un atome émet un photon, l’un des électrons de l’atome se déplace vers un niveau d’énergie inférieur,
- les facteurs qui font que le travail de sortie varie d’un matériau à l’autre.
