Effet photoélectrique

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Dans l'effet photoélectrique, l'onde électromagnétique éjecte des électrons du matériau...

L'effet photoélectrique ou photoélectricité est le phénomène par lequel un ou plusieurs électrons quittent le champ électrique dans lequel ils appartenaient (autour du noyau de leur atome) et acquièrent une certaine énergie cinétique sous l'influence d'une onde électromagnétique (photons).

Ce phénomène a été découvert par un physicien allemand du nom de Heinrich Hertz en 1887, mais n'a été vraiment expliqué qu'en 1905, par Albert Einstein.

Fonctionnement[modifier | modifier le wikicode]

Un électron est lié au noyau de son atome par la force électromagnétique : le noyau produit autour de lui un champ électrostatique qui « attire » les électrons (un peu comme une règle en plastique frottée attire les petits bouts de papier).

Si on fournit à un électron de l'énergie (en le percutant avec un photon de fréquence suffisante), il quittera ce champ électrostatique et gagnera une énergie cinétique, ce qui lui permettra de circuler dans un circuit électrique s'il y en a un. Ainsi, on aura créé du courant.

Plus précisément, quand un photon (soit une partie d'onde lumineuse) percute un électron, il lui communique toute son énergie, donc le produit de (une constante appelée constante de Planck qui vaut environ 6,7 × 10-34 joule.s) et de la fréquence de l'onde lumineuse (fréquence mesurée en hertz). Pour que l'électron soit libéré, il faut donc que l'énergie du photon soit au moins égale au travail d'extraction de l'électron (l'effort à fournir pour arracher l'électron à son noyau). Après une telle extraction, le photon disparaît. Comme l'énergie se conserve, celle qui n'a pas été consommée par le travail d'extraction devient l'énergie cinétique de l'électron libéré.

Utilisation[modifier | modifier le wikicode]

L'effet photoélectrique est utilisé pour les panneaux solaires photovoltaïques pour produire de l'énergie renouvelable. Ils fournissent aussi de l'énergie à des installation isolées comme de petites stations météorologiques ou les satellites artificiels.

Références[modifier | modifier le wikicode]

  • André Arès et Jules Marcoux, Physique.
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