Rendement lumineux
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Rendement lumineux



  1. #1
    frankcity

    Rendement lumineux


    ------

    Bonsoir tous, svp j'aimerais que vous m'aidiez a faire cet exercice

    On dispose d’une cellule photoélectrique dont la cathode est en césium de longueur d’onde seuil est de λ0 = 660 nm.
    1. Calculer en électronvolt l’énergie minimale W0à fournir à ce métal pour extraire
    un électron.
    2. On applique entre l’anode et la cathode une différence de potentiel UAC = 10 V et on éclaire la cellule avec une radiation lumineuse de longueur d’onde λ = 400 nm.
    2.1 Calculer en électronvoltl’énergie Wd’un photon incident.
    2.2 Calculer la vitesse maximale, dans l’hypothèse non relativiste, d’un électron
    2.2.1 Qui sort de la cathode.
    2.2.2 Qui arrive sur l’anode.
    3. La source lumineuse précédente est supposée ponctuelle et isotrope (c’est-à-dire qu’elle rayonne de manière uniforme dans toutes les régions de l’espace). La photocathode de surface s = 4 cm2 est située à une distance R = 1 m de la source. Le rendement quantique de la cellule est de 0,3 % ; l’intensité du courant de saturation est de 0,02 mA lorsqu’on établit une tension suffisamment élevée pour atteindre la saturation.
    3.2 Calculer la puissance rayonnante P reçue par la photocathode.
    3.3 En déduire la puissance rayonnante totale Pt émise par la source.

    On rappelle que la surface d’une sphère de rayon R est S = 4πR2, la vitesse de la lumière dans le vide C = 3×108 m/s, la masse de l’électron me = 9,11×10-31 kg, la charge élémentaire d’un électron e = 1,6×10-19 C, la constante de Planck h = 6,63×10-36 Js

    Mon raisonnement: j'ai pu faire les question 1 et 2
    je suis bloqué au nivo des question 3
    en fait je sais que Is=n*e; (nombre de photon emis par la photocathode
    concernant le rendement r=N/N1 avec N1=n1/t et N=n/t (n1 etant le nombre de photon emis par la source); E=n1*h*u (u la frequence et n le photon emis par la source) et P=n1*h*u/t ;
    Mais je n'arrive pas a voir comment introduire les aires (S) et la masse de l'electron dans tout ceci.
    Bienvouloir m'aider

    -----

  2. #2
    LPFR

    Re : rendement lumineux

    Citation Envoyé par frankcity Voir le message
    ...je suis bloqué au niveau des question 3
    en fait je sais que Is=n*e; (nombre d'électrons emis par la photocathode
    concernant le rendement r=N/N1 avec N1=n1/t et N=n/t (n1 etant le nombre de photon emis par la source); E=n1*h*u (u la frequence et n le photon emis par la source) et P=n1*h*u/t ;
    Mais je n'arrive pas a voir comment introduire les aires (S) et la masse de l'electron dans tout ceci.
    Bienvouloir m'aider
    Bonjour.
    La cathode n’émet pas de photons mais des électrons : 3 électrons pour 1000 photons reçus.
    Calculez le nombre d’électrons par seconde nécessaires pour un courant de 0,02 mA. Calculez le nombre de photons par seconde nécessaire, et leur énergie. Puis, la puissance à laquelle ils correspondent.
    Calculez le rapport des surfaces de la cathode et de la sphère de 1 m de rayon. Déduisez la puissance de la source.
    Au revoir

  3. #3
    frankcity

    Re : Rendement lumineux

    bonjour, Merci pour votre aide, mais j'ai encore quelque zone d'ombre

    Code:
    Calculez le nombre d’électrons par seconde nécessaires pour un courant de 0,02 mA
    Is=n*e donc n=Is/e =0.02*0.001/1.6*10-19 =0.0125*10(puissance 16)electron par seconde

    Code:
    Calculez le nombre de photons par seconde nécessaire, et leur énergie. Puis, la puissance à laquelle ils correspondent.
    le nombre de photo necessaire vaut N n*1000/3 =4.16*10(puissance 16)
    E=N*h*u u etant la frequence avec u=3*10(puissance 8)/400*10 puissance -9)

    Code:
    3 électrons pour 1000 photons reçus
    cette relation est elle toujours vrai ou c'est juste une estimation?

    Code:
    Calculez le rapport des surfaces de la cathode et de la sphère de 1 m de rayon
    comment exploité le resultat de ce rapport?

    Que faire de la masse de l'electron?
    Dernière modification par frankcity ; 21/08/2016 à 12h29.

  4. #4
    LPFR

    Re : Rendement lumineux

    Re.
    3 électrons pour 1000 photons est le rendement quantique donné dans l’énoncé : 0,3%

    Si vous avez ‘y’ watts qui tombent sur la cathode, combien tombent sur la surface de la sphère ? Faites un dessin (en perspective) si vous ne le « voyez» pas.

    Comment avez-vous fait pour calculer la vitesse de l’électron (2.2) sans utiliser la masse.
    A+

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    frankcity

    Re : Rendement lumineux

    Merci bien LPFR

  7. #6
    Abraham20060

    Re : Rendement lumineux

    Bonsoir bien vouloir m'aider aussi pour la question 3. Merci d'avance cordialement

  8. #7
    f6bes

    Re : Rendement lumineux

    Citation Envoyé par Abraham20060 Voir le message
    Bonsoir bien vouloir m'aider aussi pour la question 3. Merci d'avance cordialement
    Bjr à toi, AVANT de formuler une demande et déterrer une ancienne discussion, il vaut mieux
    regarder la date de la dite....discussion (2016).
    De plus LFPR n'a plus apparu sur Futura depuis bien longtemps.
    Bonne journée

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