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Le graphique montre l’énergie cinétique maximale des photoélectrons lorsque différents métaux sont éclairés par une lumière de différentes fréquences. Quel métal a le travail de sortie le plus faible ? Quel métal a le travail de sortie le plus élevé ?
En regardant notre graphique, nous voyons que l’énergie cinétique maximale des électrons éjectés des surfaces métalliques est tracée en fonction de l’énergie des photons. L’idée est que nous avons un type de métal, que ce soit le césium, le calcium, l’aluminium, le béryllium ou le platine, et que des photons de différentes fréquences sont incidents sur ce métal. Si un photon incident a suffisamment d’énergie, alors lorsqu’il est absorbé par le métal, il entraînera l’éjection d’un électron de cette surface. La quantité minimale d’énergie requise pour qu’un photon provoque l’éjection d’électrons est appelée travail de sortie du métal.
Nous pouvons considérer le travail de sortie comme une barrière d’énergie qu’un électron doit surmonter pour quitter la surface. D’après notre graphique, le travail de sortie varie pour nos différents métaux. Quelque chose d’important dans le travail de sortie est que c’est la quantité minimale d’énergie requise pour éjecter un électron d’une surface.
En identifiant le travail de sortie des métaux sur notre graphique, nous voulons rechercher les énergies auxquelles ces métaux émettront un électron, mais avec une énergie cinétique nulle. Ces énergies se trouvent lorsque nos cinq droites rencontrent l’axe horizontal. Ce sont ces énergies de photons qui, si elles étaient transférées vers ces cinq types de métaux différents, éjecteraient à peine un électron de cette surface. L’électron ne ferait plus partie du métal, mais il ne bougerait pas.
La première partie de notre question demande quel métal a le travail de sortie le plus faible ? C’est le métal qui nécessitera un photon avec le moins d’énergie pour éjecter un électron. De nos cinq métaux, nous voyons que le césium a le travail de sortie le plus faible. La courbe de ce métal coupe l’axe horizontal à une valeur inférieure à celle des autres métaux. Le césium a donc le travail de sortie le plus faible de tous les métaux.
Et maintenant, nous voulons savoir quel métal a le travail de sortie le plus élevé. Ce sera le métal dont la courbe coupe l’axe horizontal à la valeur la plus élevée. Et nous voyons que cela correspond au platine. Le travail de sortie le plus bas de nos métaux appartient alors au césium avec une valeur d’environ 2,1 électronvolts, tandis que le platine a le travail de sortie le plus élevé avec une valeur d’environ 6,3 électronvolts.
