Effet photoélectrique

Cette simulation illustre l'effet photoélectrique. Les élèves règlent la fréquence de la lumière, son intensité et le métal, en choisissant parmi le césium, le sodium, le zinc, le cuivre et le platine. Les photons frappent la surface, et des électrons ne sont libérés que lorsque l'énergie du photon hf dépasse le travail d'extraction. Les affichages donnent l'énergie du photon, la fréquence seuil, l'énergie cinétique maximale et la présence ou non d'émission d'électrons. C'est un moyen clair de montrer pourquoi une lumière plus intense ne libère pas d'électrons sous le seuil, et pourquoi le seul modèle ondulatoire ne peut pas expliquer l'effet.

• Réglez Métal sur Zinc et augmentez la Fréquence de la lumière jusqu'à ce que les électrons apparaissent, puis lisez le Seuil f0.
• Gardez la fréquence sous le seuil et augmentez l'Intensité jusqu'à 10 pour constater qu'aucun électron n'est encore émis.
• Au-dessus du seuil, doublez l'Intensité et notez que davantage d'électrons apparaissent, mais que Ec max reste la même.
• Passez Métal sur Césium et comparez sa fréquence seuil à celle du platine.
• Augmentez la fréquence et observez Ec max = hf − φ augmenter pas à pas.

1. 1Expliquez pourquoi les électrons ne sont émis qu'au-dessus d'une fréquence seuil.
2. 2Utilisez Ec max = hf − travail d'extraction pour calculer l'énergie des électrons.
3. 3Distinguez l'effet d'une hausse de la fréquence de celui d'une hausse de l'intensité.
4. 4Comparez les fréquences seuils de différents métaux.

Questions fréquentes des enseignants