Cours en ligne Physique-Chimie en Terminale

Chapitres Physique-Chimie en Terminale Générale

Cours sur la lumière matière en terminale

Cours en ligne de Physique-Chimie en Terminale

Retrouvez le cours en ligne de terminale en physique-chimie sur la lumière matière. Entraînez-vous sur les exercices corrigés et révisez les notions importantes pour augmenter votre moyenne à l’aide de cours en physique chimie

1. Matière lumière : Effet photoélectrique

Rappels sur le photon.

* L’énergie lumineuse est quantifiée

* le quantum de lumière s’appelle un photon

* la masse du photon est nulle

* sa vitesse est égale à la vitesse de la lumière $c=3,00\cdot 10^8~\mathrm{m\cdot s^{-1}}$ dans le vide

* son énergie vaut

$E=h\nu=\displaystyle{\frac{hc}{\lambda}}$

où $h=6,62\cdot 10^{-34}~\mathrm{J\cdot s}$ est la constante de Planck, $\nu$ la fréquence et $\lambda$ la longueur d’onde du rayonnement électromagnétique associé.

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Arrachement d’un électron d’une plaque métallique : interaction lumière-métal.

Une plaque métallique
est soumise à un rayonnement électromagnétique de fréquence $\nu$ (prononcer « nu »). On observe qu’il existe une fréquence seuil $\nu_s$ telle que

* si $\nu < \nu_s$ aucun électron n’est libéré par la plaque

* si $\nu \geq \nu_s$ des électrons sont libérés par la plaque, leur énergie cinétique $Ec$ croît lorsque $\nu$ croît.

Bilan énergétique de l’émission photoélectrique.

Un photon de fréquence $\nu$ supérieure à la fréquence-seuil $\nu_s$ frappe une plaque métallique.

Le photon est absorbé et son énergie est convertie ainsi

* une partie est consommée pour arracher l’électron, c’est le travail d’extraction

$W_{\mathrm{ext}}=h\nu_s$

* l’excédent d’énergie est converti en énergie cinétique pour l’électron extrait

$\dfrac12mv^2=h\nu-h\nu_s$

où $m=9,11\cdot 10^{-31}~\mathrm{kg}$ est la masse de l’électron.

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2. Matière lumière : Absorption et émission de photons

Classification des interactions.

* L’effet photoélectrique (voir section A ci-dessus) résulte d’une INTERACTION LUMIÈRE MÉTAL.

* L’effet photovoltaïque (voir paragraphe B.2 ci-dessous) résulte d’une INTERACTION LUMIÈRE SEMI-CONDUCTEUR.

* La spectroscopie UV-visible (voir paragraphe B.3 ci-dessous) résulte d’une INTERACTION LUMIÈRE ATOME.

* La spectroscopie IR (voir paragraphe B.4 ci-dessous) résulte d’une INTERACTION LUMIÈRE MOLÉCULE.

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