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Problème 3

Une lumière monochromatique de fréquence ff éclaire un métal de travail d’extraction ϕ\phi ; on suppose hf>ϕhf>\phi, donc des photoélectrons sont émis, et hh est la constante de Planck. Chaque photon cède son énergie à un électron et l’on néglige les collisions ultérieures ; ee est la valeur absolue de la charge électronique. Le potentiel d’arrêt VsV_s est la valeur de la tension inverse juste suffisante pour empêcher même l’électron le plus rapide d’atteindre l’anode. (a) Écrire le bilan énergétique d’un photon et d’un électron d’énergie maximale. (b) Déterminer Kmax⁡K_{\max} et VsV_s. (c) Prévoir leur dépendance en fonction de la fréquence et de l’intensité lumineuses.
problems.proof.stepOf
problems.proof.prevStepproblems.proof.nextStep
Ilight↑⇒Ne−↑,Kmax⁡,Vs unchangedI_{light}\uparrow\Rightarrow N_{e^-}\uparrow,\quad K_{\max},V_s\text{ unchanged}
problems.proof.analysis

Augmenter l’intensité accroît le nombre de photons et d’électrons émis, mais ne change pas l’énergie de chaque photon. On suppose une émission à un photon et aucune perte après l’émission.