Effet photoélectrique — Terminale

Pour prévoir si une lumière arrache des électrons à un métal, et avec quelle énergie.

$E_{c,\max} = h\,\nu - W_{\text{ext}}$ — bilan d’énergie ; émission seulement si $h\nu \geq W_{\text{ext}}$ : fréquence seuil $\nu_s = W_{\text{ext}}/h$

Un électron est arraché par un seul photon : la fréquence décide de l’émission, l’intensité du nombre d’électrons. Inexplicable par les ondes, l’effet a imposé le photon (Einstein, 1905).

Zinc ($W_{\text{ext}}$ = 4,3 eV) éclairé en UV à 250 nm

Énergie du photon : hc / λ ≈ 7,96 × 10⁻¹⁹ J, soit 4,97 eV (1 eV = 1,60 × 10⁻¹⁹ J).

→ $E_{c,\max}$ ≈ 4,97 − 4,3 ≈ 0,7 eV

Une lumière de fréquence inférieure au seuil n’arrache aucun électron, même très intense.