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Convertir l'énergie d'un photon

Méthode 1

Convertir l'énergie exprimée en Joules (J) en électron-volts (eV)

L'unité de l'énergie est le Joule. Lorsque l'on considère des particules, les énergies sont très faibles. Il est plus commode d'utiliser l'électron-volt (eV). On doit alors convertir les énergies des Joules en électron-volts.

Une particule possède une énergie \(\displaystyle{E=5,6 \times10^{-19}}\) J. Exprimer cette énergie en eV.

Donnée : \(\displaystyle{1 eV=1,61.10^{-19}}\) J

Etape 1

Relever la valeur de l'énergie en Joules

On relève la valeur de l'énergie à convertir fournie dans l'énoncé en Joules.

L'énergie en Joules est indiquée dans l'énoncé :

\(\displaystyle{E=5,6 \times10^{-19}}\) J

Etape 2

Rappeler la valeur d'un électron-volt en Joules

On rappelle que 1 électron-volt vaut 1,61.10−19 Joule. Cette valeur est fournie dans l'énoncé.

La valeur de l'eV est donnée dans l'énoncé :

\(\displaystyle{1 eV =1,61.10^{-19}}\) J

Etape 3

Effectuer la conversion

On effectue la conversion à partir de la valeur d'un électron-volt en Joules :

\(\displaystyle{E \left(eV\right) = \dfrac{E\left(J\right)}{1,61.10^{-19}}}\)

La conversion à partir de la valeur d'un électron-volt en Joules est :

\(\displaystyle{E \left(eV\right) = \dfrac{E\left(J\right)}{1,61.10^{-19}}}\)

On a donc :

\(\displaystyle{E = \dfrac{5,6 \times10^{-19}}{1,61.10^{-19}}}\)

\(\displaystyle{E=3,5}\) eV

Méthode 2

Convertir l'énergie exprimée en électron-volts (eV) en Joules (J)

L'unité de l'énergie est le Joule. Cependant, lorsque l'on considère des particules, les énergies sont souvent exprimées en électron-volt (eV). On doit alors convertir l'énergie en Joules si l'on doit effectuer des calculs dans lesquels elle entre en jeu.

L'atome d'hydrogène à son état fondamental occupe un niveau d'énergie \(\displaystyle{E=13,6}\) eV. Exprimer son énergie en Joules.

Donnée : \(\displaystyle{1 eV=1,61.10^{-19}}\) J

Etape 1

Relever la valeur de l'énergie en électron-volts

On relève la valeur de l'énergie à convertir fournie dans l'énoncé en électron-volts.

La valeur de l'énergie est :

\(\displaystyle{E=13,6 }\) eV

Etape 2

Rappeler la valeur d'un électron-volt en Joules

On rappelle que 1 électron-volt vaut 1,61.10−19 Joule. Cette valeur est fournie dans l'énoncé.

La valeur de l'eV est donnée dans l'énoncé :

\(\displaystyle{1 eV =1,61.10^{-19}}\) J

Etape 3

Établir la relation de conversion

On effectue la conversion à partir de la valeur d'un électron-volt en Joules par :

\(\displaystyle{E \left(J\right) = E\left(eV\right) \times 1,61.10^{-19}}\)

Pour obtenir une énergie en Joules, il faut utiliser la relation suivante :

\(\displaystyle{E \left(J\right) = E\left(eV\right) \times 1,61.10^{-19}}\)

On a donc :

\(\displaystyle{E = 13,6 \times 1,61.10^{-19}}\)

\(\displaystyle{E=2,19 \times10^{-18}}\) J

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