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COURS_14_-Effet_photoélectrique_et_lumière.tex
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@ -5,8 +5,8 @@
Nous savons à présent que la lumière visible est une onde Nous savons à présent que la lumière visible est une onde
électromagnétique, due à des oscillations de charges électriques à des électromagnétique, due à des oscillations de charges électriques à des
fréquences comprises entre $4 10^{14} \siunits{Hz}$ et fréquences comprises entre $4 10^{14} \siunit{Hz}$ et
$8 10^{14} \siunits{Hz} $ $8 10^{14} \siunit{Hz} $
(voir spectre électromagnétique). (voir spectre électromagnétique).
\subsubsection{Production de la lumière} \subsubsection{Production de la lumière}
@ -340,11 +340,10 @@ Quelques applications importantes dans la vie quotidienne de l'effet phptoélect
\item les diodes LED (pour light emission diod) \item les diodes LED (pour light emission diod)
\end{enumerate} \end{enumerate}
\hypertarget{exercices-photons}{%
\section{Exercices}\label{exercices-photons} \section{Exercices}\label{exercices-photons}
\hypertarget{exercice-1}{%
\subsection{Ex. 1}\label{exercice-1} \subsection{Ex. 1}
Une station de radio a une puissance émettrice de 400 kW à 100 MHz. Une station de radio a une puissance émettrice de 400 kW à 100 MHz.
Combien de photons par seconde sont émis~? (Rép~: Combien de photons par seconde sont émis~? (Rép~:
$6.10^{30}$ photons/s) $6.10^{30}$ photons/s)
@ -525,19 +524,19 @@ b) Le nombre d'électrons émis par mètre carré et par seconde à partir de
la surface où se produit l'effet photoélectrique, en supposant que 3\% la surface où se produit l'effet photoélectrique, en supposant que 3\%
des photons incidents parvient à éjecter des électrons. des photons incidents parvient à éjecter des électrons.
\subsection{QUESTION 3} \subsection{Ex. 20}
Le seuil photoélectrique de longueur d'onde pour le césium est de 686 Le seuil photoélectrique de longueur d'onde pour le césium est de 686
nm. Si de la lumière de longueur d'onde égale à 470 nm éclaire la nm. Si de la lumière de longueur d'onde égale à 470 nm éclaire la
surface, quelle est la vitesse maximale des électrons émis~? surface, quelle est la vitesse maximale des électrons émis~?
\subsection{QUESTION 4} \subsection{Ex. 21}
Soit un rayonnement de longueur d'onde de 200 nm tombant sur du mercure Soit un rayonnement de longueur d'onde de 200 nm tombant sur du mercure
pour lequel le travail d'extraction est de 7,2.10\textsuperscript{-19}J. pour lequel le travail d'extraction est de 7,2.10\textsuperscript{-19}J.
Quelle est l'énergie cinétique des électrons éjectés~? Quelle est l'énergie cinétique des électrons éjectés~?
\subsection{QUESTION 5} \subsection{Ex. 22}
Lorsqu'un métal est éclairé par de la lumière de fréquence f, l'énergie Lorsqu'un métal est éclairé par de la lumière de fréquence f, l'énergie
cinétique maximale des électrons est de 2,08.10\textsuperscript{-19} J. cinétique maximale des électrons est de 2,08.10\textsuperscript{-19} J.
@ -546,13 +545,13 @@ augmente jusqu'à 5,77.10\textsuperscript{-19} J.
Quelle est la fréquence seuil de ce métal~? Quelle est la fréquence seuil de ce métal~?
\subsection{QUESTION 6} \subsection{Ex. 23}
De la lumière bleue (λ = 470 nm) ayant une intensité de 200 W/m² pénètre De la lumière bleue (λ = 470 nm) ayant une intensité de 200 W/m² pénètre
dans un œil. Combien de photons entrent dans l'œil par seconde si la dans un œil. Combien de photons entrent dans l'œil par seconde si la
pupille a un diamètre de 5 mm? pupille a un diamètre de 5 mm?
\subsection{QUESTION 7}\label{question-7} \subsection{Ex. 24}
\begin{enumerate} \begin{enumerate}
\item Lors d'une expérience sur l'effet photoélectrique, on a recueilli les \item Lors d'une expérience sur l'effet photoélectrique, on a recueilli les
@ -561,15 +560,12 @@ pupille a un diamètre de 5 mm?
\end{enumerate} \end{enumerate}
\begin{longtable}[]{@{}llllll@{}} \begin{longtable}[]{@{}llllll@{}}
\toprule (nm) & 500 & 450 & 400 & 350 & 300\tabularnewline
\endhead $E_c$ ($10^{-19}$ J) & 0,59 & 1,04 & 1,60 & 2,19 &
(nm) & 500 & 450 & 400 & 350 & 300\tabularnewline
Ec (10\textsuperscript{-19} J) & 0,59 & 1,04 & 1,60 & 2,19 &
3,20\tabularnewline 3,20\tabularnewline
\bottomrule
\end{longtable} \end{longtable}
Utilise ces données pour calculer \emph{\textbf{graphiquement}} la Utilise ces données pour calculer \emph{graphiquement} la
valeur de la constante de Planck. valeur de la constante de Planck.
\subsection{QUESTION 8} \subsection{QUESTION 8}