I
Connaissances
- L'effet photoélectrique, décrit par Heinrich Hertz en 1887, est le phénomène par lequel une tension électrique apparaît dans un métal exposé à des ondes électromagnétiques. La tension mesurée dépend de la couleur de la lumière incidente.
- Le modèle ondulatoire de la lumière n'est pas apte à interpréter l'effet photoélectrique.
- Le modèle du photon, proposé en 1905 par Albert Einstein, décrit la lumière comme un flux de particules portant chacune un paquet d'énergie proportionnel à la fréquence de la radiation.
II
Pistes de réflexion
A
Piste 1
L'origine de la tension électrique mesurée lors de l'effet photoélectrique est l'expulsion d'électrons à la surface du métal exposé. La quantité d'électrons éjectés et donc la valeur de la tension augmentent avec l'énergie du rayonnement incident.
B
Piste 2
La fréquence d'un rayonnement détermine sa couleur et aussi l'énergie des photons associés : la relation de Planck – Einstein montre que ces deux grandeurs sont inversement proportionnelles.
III
Suggestion de plan
I. Description de l'effet photoélectrique
II. La nécessité du modèle du photon
III. L'interprétation de l'effet photoélectrique