L'effet photoélectrique — Terminale A
Quand une lumière éclaire une plaque métallique, elle peut en arracher des électrons : c'est l'effet photoélectrique. Ce phénomène a montré que la lumière n'est pas seulement une onde, mais aussi un flux de grains d'énergie appelés photons. C'est une idée clé pour comprendre la physique moderne et des objets du quotidien comme les cellules solaires que l'on voit à Antananarivo.
Soa, à Antsirabe, observe une calculatrice solaire. La lumière du soleil envoie des photons sur la petite cellule : chaque photon assez énergétique arrache un électron, ce qui crée un courant électrique qui fait fonctionner la calculatrice.
Un photon assez énergétique arrache un électron du métal.
À retenir
- La lumière a une nature corpusculaire : elle est faite de photons d'énergie E = h × f.
- Un électron n'est arraché que si la fréquence f de la lumière est supérieure ou égale à une fréquence seuil f0 propre au métal.
- Augmenter l'intensité d'une lumière trop faible (f < f0) n'arrache aucun électron : seule compte la fréquence.
Exercice d'exemple
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E = h × f = 6,6 × 10-34 × 6 × 1014 = 3,96 × 10-19 J. L'énergie d'un photon vaut donc environ 3,96 × 10-19 J.
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