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Problème 3

Un métal de travail d'extraction W0W_0 est éclairé par une lumière monochromatique de fréquence ff ; l'émission n'a lieu que si l'énergie du photon est suffisante. Soient hh la constante de Planck, ee la valeur absolue de la charge électronique, et Vs>0V_s>0 la tension qui arrête juste l'électron le plus rapide. (a) Déterminer la fréquence seuil f0f_0. (b) Exprimer l'énergie cinétique maximale Kmax⁡K_{\max} et donner la condition d'émission. (c) Déterminer VsV_s et la pente et l'ordonnée à l'origine du graphe Vs(f)V_s(f) dans le domaine d'émission.
problems.proof.stepOf
problems.proof.prevStepproblems.proof.nextStep
f0=W0h,Kmax⁡=h(f−f0),Vs=he(f−f0)\boxed{f_0=\frac{W_0}{h},\quad K_{\max}=h(f-f_0),\quad V_s=\frac he(f-f_0)}
problems.proof.analysis

Les unités sont cohérentes : hfhf est une énergie et sa division par ee donne une tension. La pente expérimentale permet de mesurer la constante de Planck.

problems.proof.pitfall. L'intensité modifie le nombre d'électrons émis, pas leur énergie maximale ; l'énergie du photon dépend de la fréquence.