On trouve aussi des cellules photoélectriques avec fibre optique, laser, les modèles les plus anciens possèdent une lampe à incandescence. Animation d'un montage avec une cellule photoélectrique qui détecte les bouteilles pleines, un vérin simple effet les dispaches.
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}. Photoélectrique - cellule photoélectrique - YouTube. $ 3) On éclaire maintenant la cellule photoélectrique par une lumière monochromatique de longueur d'onde $\lambda=0. 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.
Exprimer cette énergie en $eV$ b) La couche de césium reçoit une radiation monochromatique de longueur d'onde $\lambda=0. 44\cdot10^{-6}m$ Déterminer l'énergie cinétique maximale $E_{c}$ d'un électron émis au niveau de la cathode. L'exprimer en joules puis en $eV. $ Exercice 3 On utilise une cellule photoélectrique au césium Pour différentes radiations incidentes, on mesure la tension qui annule le courant photoélectrique (Tension d'arrêt) Les résultats sont les suivants: $$\begin{array}{|c|c|c|c|c|} \hline \lambda(\mu m)&0. 60&0. 50&0. 40&0. Schema cellule photoélectrique les. 30\\ \hline U(V)&0. 19&0. 60&1. 22&2.
On donne: - charge d'un électron: q= -e = -1, 6. 10 -19 C constante de PLANCK: h= 6, 62. s - Célérité de la lumière ans le vide C=3. 10 8 ms -1 1eV = 1, 6. 10 -19 J
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. Capteurs-Actionneurs : technologie - Les cellules photo-électriques. 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. b- calculer la valeur absolue du potentiel d'arrêt de la cellule.
a- Dans quel domaine se situe cette radiation? b- Calculer la vitesse maximale d'un électron à la sortie de la cathode. Calculer le potentiel d'arrêt de la cellule pour cette radiation - Célérité de la propagation de la lumière: c= 3. s -1 Masse d'électron: m=0, 91. 10 -30 Kg Charge de l'électron: -1, 6. 10 -19 C EXERCICE IV On dispose de 3 cellules photoémissives. Les cathodes sont respectivement couvertes de césium (Ce), de potassium (K) et de lithium (Li). Les énergies d'extraction W 0 de ces métaux sont données dans le tableau ci-dessous. Métal Césium Potassium Lithium W 0 (eV) 1, 19 2, 29 2, 39 Qu'appelle-t-on énergie d'extraction? On éclaire successivement chaque cellule par une radiation monochromatique de longueur d'onde 𝜆 =0, 60µm a- Calculer, en électron volt, l'énergie transportée par un photon incident. b- Avec laquelle de ces 3 cellules, obtient-on l'effet photoélectrique? Schema cellule photoélectrique. Justifier votre réponse? c- Calculer en Joule l'énergie cinétique maximale à la sortie de la cathode.
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