1) Faire un schéma du montage utilisé
2) On répète l'opération en utilisant diverses radiations et on obtient les résultats suivants:
$$\begin{array}{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|} \hline V(Hz)&5. 18\cdot10^{14}&5. 49\cdot10^{14}&5. 88\cdot10^{14}&6. 17\cdot10^{14}&6. 41\cdot10^{14}&6. 78\cdot10^{14}&6. 91\cdot10^{14}&7. 31\cdot10^{14}\\ \hline U_{0}(V)&0. 042&0. 171&0. 332&0. 452&0. Schema cellule photoélectrique came. 56&0. 706&0. 758&0. 924\\ \hline \end{array}$$
Tracer sur papier millimétré, le graphe $U_{0}=f(ѵ)$ en utilisant les échelles suivantes: $10cm$ pour $1V$; $2cm$ pour $1014Hz. $
3) Rappeler la relation entre le potentiel d'arrêt, le travail d'extraction $W_{0}$, d'un électron du métal de la cathode et l'énergie des photons incidents
4) Déterminer à l'aide du graphique:
a) La constante de Planck
b) Le travail d'extraction d'un électron du métal de la cathode. 5) Citer autre phénomène qui, comme l'effet photoélectrique la nature corpusculaire de la lumière. Quelle caractéristique du photon met-il en évidence
Exercice 6
La courbe de la figure ci-dessous représente les variations de $|U_{0}|$ en fonction de $\dfrac{1}{\lambda}$
$|U_{0}|$ désigne la valeur absolue du potentiel d'arrêt d'une cellule photoélectrique et $\lambda$, la longueur d'onde de la radiation monochromatique qui éclaire la cathode de la cellule.
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Lorsqu'un photon est absorbé par le matériau, il passe une partie de
son énergie par collision à un électron l'arrachant littéralement de la matière. Ce dernier étant
précédemment à un niveau d'énergie inférieur où il était dans un état stable passe alors vers un
niveau d'énergie supérieur, créant un déséquilibre électrique au sein de la matière se traduisant
par une paire électron-trou, de même énergie électrique. Schema cellule photoélectrique somfy. Généralement, la paire électron-trou revient rapidement à l'équilibre en transformant son énergie
électrique en énergie thermique. De même, toute l'énergie des photons n'arrivant pas à se
transformer en électricité est absorbée par le matériau sous forme thermique. Le matériau
constituant les capteurs PV a alors sa température interne qui augmente proportionnellement à
l'énergie solaire reçue. Le taux de conversion photon-électron est faible car un certain nombre de
conditions doivent être réuni pour que ce phénomène se produise. L'effet thermique est donc
majoritaire sur la plupart des capteurs détériorant d'autant plus les performances de ces derniers
[15].
1) Déterminer graphiquement l'équation de la courbe représentant $|U_{0}|=f\left(\dfrac{1}{\lambda}\right)$
2) a) Établir la relation entre le potentiel d'arrêt $U_{0}$, le travail d'extraction $W_{0}$ d'un électron du métal de la cathode et l'énergie $W$ d'un photon incident. En déduire l'expression de $|U_{0}|$ en fonction de
b) En identifiant la relation précédente à celle trouvée graphiquement dans la première question, déterminer une valeur approchée de la constante de Planck $h$ et calculer $W_{0}. $
3) On éclaire maintenant la cellule photoélectrique par une lumière monochromatique de longueur d'onde $\lambda=0. Raccordement des Cellules Photoelectriques pour portail coulissant. 588\mu m. $
a) Calculer, dans le système international d'unités, l'énergie $W$ et la quantité de mouvement $\|\overrightarrow{P}\|$ en $MeV\cdot c^{-1}$
b) A l'aide de la courbe représentant $|U_{0}|=\left(\dfrac{1}{\lambda}\right)$, calculer le potentiel d'arrêt $U_{0}$ correspondant et en déduire la valeur de l'énergie cinétique maximale des électrons émis par la cathode.
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Son principal rôle est de détecter les obstacles pouvant se trouver sur le chemin de course du portail et éviter par conséquent les collisions.. Schema cellule photoélectrique les. La photocellule est un dispositif de sécurité qui accompagne une motorisation de portail ou de porte de garage. Il se présente sous la forme d'un petit accessoire lumineux et va toujours en paire. Branchement Cellule Photoelectrique Bft
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Calculer la tension qu'il faut appliquer entre l'anode et la
cathode pour empêcher un électron de la cathode d'arriver à l'anode. Calculer la vitesse maximale d'un électron à la sortie de la
- Masse d'un électron: m= 9. 10 -31 Kg
- C=3. 10 8 ms -1
- 1eV = 1, 6. 10 -19 J
- 1µm= 10 -6 m
EXERCICE V
La
surface métallique d'une cellule photoémissive est éclairée par une radiation
ultraviolette de fréquence γ= 15. 10 14 Hz. L'énergie
d'extraction d'un électron de la cellule est W 0 =7, 2. 10 -19 J
Calculer, en électron volt (eV), l'énergie d'extraction W 0 d'un électron de la cellule. Calculer l'énergie W transportée par un photon incident
a- Expliquer pourquoi observe-t-on le phénomène d'effet
photoélectrique dans l'expérience précédente? b- calculer, en joule, l'énergie cinétique maximale d'un
électron à la sortie du métal
c- en déduire la vitesse maximale d'un électron à la sortie du métal. a- définir le potentiel d'arrêt de la cellule photoémissive. Principe de la conversion Photoélectrique. b- calculer la valeur absolue du potentiel d'arrêt de la cellule.
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