L'énergie des photons
Dans cette formule : ΔE est le quantum d'énergie associé au photon et exprimé en joule (J) h est la constante de Planck : h = 6,63 x 10-34s. ν est la fréquence de la lumière en hertz (Hz)
On rappelle la relation de Planck-Einstein (ou simplement relation de Planck) entre l'énergie E (en J) transportée par un photon et sa fréquence v (en Hz) : E = h \times \nu.
L'énergie cinétique des photoélectrons augmente avec la fréquence de la lumière. Le courant électrique reste constant quand la fréquence de la lumière augmente. Le courant électrique augmente avec l'intensité lumineuse. L'énergie cinétique des photoélectrons reste constante quand l'intensité de la lumière augmente.
en oscillations par seconde) ou en multiples de Hertz. La longueur d'onde et la fréquence sont donc inversement proportionnelles, c'est-à-dire que plus la longueur d'onde est petite, plus la fréquence est élevée, et plus la longueur d'onde est grande, plus la fréquence est basse.
L'énergie d'un photon de lumière visible est de l'ordre de 2 eV , ce qui est extrêmement faible : un photon seul est invisible pour l'œil d'un animal et les sources de rayonnement habituelles (antennes, lampes, laser, etc.)
En termes de longueur d'onde
est la célérité de la lumière dans le vide. Sous cette forme, la relation indique que l'énergie d'un photon est inversement proportionnelle à sa longueur d'onde.
Rappelons également que plus la longueur d'onde d'une onde électromagnétique est courte, plus l'énergie qu'elle transporte est grande. Les rayons X par exemple présentent une longueur d'onde comprise entre 10-11 et 10-8 mètres.
Les protons et les neutrons ont aussi un spin 1/2, le photon un spin 1, les mésons p un spin 0, etc. Les orientations du spin aussi sont quantifiées : il ne peut en exister que 2s + 1 pour un spin s ; ainsi, le spin de l'électron ne peut prendre que 2 × 1/2 + 1 = 2 orientations.
Puisque l'énergie d'un photon est proportionnelle à sa fréquence, se déplacer vers lui augmente son énergie perçue, et s'en éloigner la diminue.
La fréquence est le nombre de périodes par unité de temps ce qui correspond à l'inverse de la période : f=1/T ou f est la fréquence en Hertz (Hz ou s-1) et T la période en seconde (s).
À partir de la fréquence v du photon
Si l'on connaît la valeur de la fréquence, on calcule la valeur de l'énergie du photon à partir de la relation de Planck-Einstein. Calculer l'énergie en eV d'un photon de fréquence \nu=1{,}5 \times10^{15} Hz. Données : La constante de Planck h=6{,}63 \times10^{-34} J.s.
E=P×△t⇒E=1,1 kW×0,05 h=0,055 kWh E = P × △ t ⇒ E = 1,1 kW × 0,05 h = 0,055 kWh Le micro-ondes consommera 0,055 kWh d'énergie électrique.
E = h ν = h c/λ
D'où la correspondance 1 eV = 1,6 10-19 Coulomb * 1 Volt = 1,6 10-19 J.
L'énergie de l'électron i se déduit de celle d'un atome hydrogénoïde en remplaçant Z par Z*i. L'énergie totale de l'atome, à son tour, est obtenue en faisant la somme des énergies de chaque électron, supposés, dans ce modèle, être indépendants.
E = h n = h c/l. Note : Puisque l'on demande l'énergie contenue dans une mole, la réponse en toute logique s'exprime simplement en joules.
L'énergie lumineuse est l'énergie générée et transportée par les ondes lumineuses. Tout comme l'énergie infrarouge, l'énergie solaire fait partie des énergies dites « rayonnantes ». L'énergie lumineuse émise par les rayonnements solaires peut être recueillie de différentes manières pour être transformée en électricité.
Or, un photon n'a pas de masse au repos car il n'est jamais au repos : sa vitesse, qui vaut 299 792 458 mètres par seconde (c), est constante quelle que soit son énergie (couleur). Il ne sera ni accéléré ni freiné par un champ de gravité ; celui-ci modifiera son énergie mais pas sa vitesse.
Connaître et savoir utiliser la relation lambda = c / v , la signification et l'unité de chaque terme. Connaître et utiliser la relation thêta = lambda / a , la signification et l'unité de chaque terme.
La fréquence d'une onde correspond au nombre de cycles que l'onde effectue en une seconde. Elle est symbolisée par la lettre f ou encore par la lettre grecque ν (nu). La fréquence (ν ou f) est évaluée différemment selon que l'onde soit transversale ou longitudinale.
Pour passer d'un niveau A à un niveau supérieur B, l'électron doit absorber un photon d'énergie EXACTEMENT ÉGALE à ΔE. On a alors ΔE = hf. Quand il passe d'un niveau A à un niveau inférieur B, l'électron va émettre un photon d'énergie égale à ΔE.
fréquence seuil ns = Ws/h avecWS = 3,3 eV =3,3*1,6 10-19 J=5,28 10-19 J et h = 6,6 10-34 Js. ns =5,28 10-19 /6,6 10-34 =8 1014 Hz. longueur d'onde seuil dans le vide ls =c/ ns = 3 108 / 8 10-14=3,75 10-7 m = 375 nm. énergie des photons de longueur d'onde l= 0,25 µm = 2,5 10-7 m.
On rappelle la formule de l'énergie cinétique : Ec = \dfrac{1}{2} \times m \times v^{2}. Avec : Ec : Energie cinétique en Joules (J) m : masse de l'objet en kilogrammes (kg)