Effet photoélectrique .

[invite61942757]

Bonjour ,
Einstein a expliqué l’effet photoélectrique en proposant que la lumière n’est pas une onde mais c’est un ensemble de photons d’energie = hxfréquence .
Est ce que cette idée est correcte ?
E(photon)= hxfréqunce : Pour Einstein ( c’est lui qui a mis cette formule ) la fréquence dans cette relation est la fréquence de quoi ?Je ne pense pas que c’est pas la fréquence de l’onde associée au photon car lorsque Einstein a écrit cette relation, il a considéré que la lumière n’est pas une onde mais un ensemble de photons .
Merci pour votre aide .
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[invite300137ef]

Je ne pense pas que c’est pas la fréquence de l’onde associée au photon car lorsque Einstein a écrit cette relation, il a considéré que la lumière n’est pas une onde mais un ensemble de photons.

Si si, c'est bien la fréquence de la radiation électromagnétique. Einstein n'a pas considéré simplement la lumière comme un "ensemble de photons", il a considéré la dualité "onde-particule" de la lumière pour établir cette relation.

[invite79a98872]

Je n'ai pas de réponse exacte mais c'est vrai que tu soulèves là une contradiction. En fait je ne sais pas si les travaux de Louis De Broglie étaient avant, si oui Einstein a simplement utilisé la dualité onde corpuscule. Cette longueur d'onde est alors bien celle de l'onde électromagnétique associée. Mais je pense que ça ne s'est pas passé comme ça (chronologiquement).

[invite79a98872]

J'ai des petits réctificatifs (j'ai fait une petite recherche) à faire, c'est en fait Planck qui a donné la formule . Einstein a fait le lien entre la formule empirique de Wien (rayonnement du corps noir) en utilisant la notion de particule matérielle, il a reconcilié mesure et théorie. Et c'est le physico-chimiste Gilbert Lewis qui introduit le terme "photons". Donc je pense que cela réponds à la question initiale, Einstein n'a pas trouvé cette équation. Il n'y a donc pas de contradiction dans le raisonnement.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitebb226d51]

En effet Einstein a repris l'idée de Planck, c'est à dire la quantification de l'énergie. Il a considéré que l'énergie associée à une onde électromagnétique était transportée par paquet (quanta d'énergie). ces paquets contiennent une quantité h*fréquence d'énergie, la fréquence étant celle de l'onde électromagnétique.
Einstein a ensuite montré que l'existence de ces paquets permettait d'expliquer l'effet photo électrique et quelles années plus tard l'effet Compton montra que ces paquets se comportaient comme des boules de billards (des particules) capables de percuter et de rebondir sur des électrons.

[invite0bbfd30c]

... et quelques dizaines d'années plus tard on a montré que l'effet photoélectrique peut s'expliquer (du moins ses caractéristiques principales) dans le cadre d'une théorie semi-classique, c'est à dire sans que le rayonnement soit quantifié .

[invitebb226d51]

... et quelques dizaines d'années plus tard on a montré que l'effet photoélectrique peut s'expliquer (du moins ses caractéristiques principales) dans le cadre d'une théorie semi-classique, c'est à dire sans que le rayonnement soit quantifié .

Je ne suis pas au courant de ce résultat, pourrais tu détailler ou donner quelques liens stp?

merci

[invite0bbfd30c]

Le fait que l'effet photoélectrique peut largement être expliqué par un modèle dans lequel la lumière n'est pas quantifiée est connu depuis longtemps (dès 1927) et pourtant cet effet est encore souvent présenté comme une "preuve" de l'existence des photons. Voici ce que dit un spécialiste, Peter Milonni, mieux que je ne pourrais le faire :

« I too find curious that so many textbooks point to the photoelectric effect as proof for the existence of photons. A treatment using classical electromagnetism was given by Wentzel in 1927 -- the same year that Schrödinger, incidentally, explained the Compton effect without field quantization! That field quantization is not required for an explanation of the photoelectric effect has been known for many years by optical physicists. » American Journal of Physics 65 (1) p.11 (1997).

Tu peux trouver un squelette du calcul ainsi que des références supplémentaires ici (prépa agreg ANS Cachan) :

http://www.physique.ens-cachan.fr/pa...electrique.pdf

[invite0bbfd30c]

ENS, œuf corse.

[invitebb226d51]

trés intéressant, Merci bcp

[invitec913303f]

Bonjours, j'en profite pour poser une question qui est la suivante. Supposons que j'ai un atome d'ont l'énergie de ionisation est connu. Supposons que je ne dispose pas de sources de lumières d'énergie suffisante pour atteindre l'énergie de ionisation. Est t'il possible de rassembler plusieurs sources de lumières différentes tels que la sommes des énergies de chaque sources soit égale à l'énergie de ionisation?

Merci encore.
Floris

[invite0bbfd30c]

Est t'il possible de rassembler plusieurs sources de lumières différentes tels que la sommes des énergies de chaque sources soit égale à l'énergie de ionisation?

(... telles que la somme des énergies associées aux fréquences lumineuses des différentes sources ...)

Oui; d'ailleurs c'est possible avec une seule source, mais dans tous les cas il faut beaucoup de puissance (car c'est un processsus "non-linéaire", multiphotonique). Beaucoup plus de puissance qu'avec le processus habituel qui ne fait intervenir qu'un seul photon à la fois.

[invitec913303f]

Humm, cela me surprend, ceci voudrait donc dire que pour extraire un électrons d'un atome, même si l'énergie de l'onde est inférieur à l'énergie de ionisation, je n'ai qu'a envoyer une très grande intensitée et le tours est jouer? Pourtent selon ce que j'en connait de l'expériences, il me semble que même si l'on applique une grande intensitée, dans le même cas, cela ne permet pas d'extraire l'électron ! Qui à donc raison?

Merci encore.

[invitedf8a6aa9]

attention, selon Jules Leveugle , qui vient de publier son ouvrage

"La Relativité, Poincaré, Einstein, Planck et Hilbert"

Einstein aurait été en liaison épistolaire avec Planck depuis plusieurs année. Celui-ci lui aurait alors demandé de rédiger un article sur le quantum de lumière, car les autres physiciens voyaient d'un mauvais oeil l'irruption des quanta en Physique.

Toujours d'après Leveugle, cette thèse serait confirmée par le fait que la terminologie utilisée dans le célèbre article sur la relativité, notamment l'utilisation des termes "principe de relativité" et "groupe" prouverait que cet article célèbre a été en fait rédigé à Gottingen.

Il est en effet pour le moins curieux que la thèse d'Einstein ait été acceptée le mois suivant, en Juillet 1905, alors qu'elle était refusée depuis plusieurs années...

[invite0bbfd30c]

ceci voudrait donc dire que pour extraire un électrons d'un atome, même si l'énergie de l'onde est inférieur à l'énergie de ionisation, je n'ai qu'a envoyer une très grande intensitée et le tours est jouer? Pourtent selon ce que j'en connait de l'expériences, il me semble que même si l'on applique une grande intensitée, dans le même cas, cela ne permet pas d'extraire l'électron !

Si : si tu disposes d'une intensité très élevée, des processus multiphotoniques vont ioniser l'atome là où des photons "un par un" n'y parviennent pas.

[invitec913303f]

Merci pour ces comentaires, ainsi je peut don aditioner l'énergie d'un ou de plusieurs rayonements de fréquences différentes ou identiques. Cela revien à dire que je peut la quantitée de foton multiplie n fois l'énergie de chaque foton?
Merci encore.
flo

[invite0bbfd30c]

Oui; mais une fois encore ces processus réclament des intensités lumineuses très importantes (lasers pulsés par exemple). Sinon ils sont négligeables (= pas observés).

[invitec913303f]

Merci bien pour cette réponse. En fait ma question est à double tranchant, on peut penser qu'il n'y a aucun rapport, mais je voudrais poser la question suivante. Admettons que je n'émette qu'une crête d'onde sur un temps infinie, c'est à dire que je n’émets qu'une seule crête d'onde. Quelle sera l'énergie de cette perturbation? Est t'il possible de la connaître?

Merci encore
flo

[invite0bbfd30c]

Admettons que je n'émette qu'une crête d'onde sur un temps infinie, c'est à dire que je n’émets qu'une seule crête d'onde. Quelle sera l'énergie de cette perturbation?

Parles-tu de l'énergie totale de la perturbation, ou de l'énergie des photons qu'elle "transporte", pris un par un?

[invite3f2dff78]

Merci bien pour cette réponse. En fait ma question est à double tranchant, on peut penser qu'il n'y a aucun rapport, mais je voudrais poser la question suivante. Admettons que je n'émette qu'une crête d'onde sur un temps infinie, c'est à dire que je n’émets qu'une seule crête d'onde. Quelle sera l'énergie de cette perturbation? Est t'il possible de la connaître?

Merci encore
flo

Salut,

Que veux tu dire par « qu’une crête d'onde » s’agit-il d’une sinusoïde, d’un cycle ? Parce que si t’elle est ta question, on voit la contradiction, parce que l’énergie d’un cycle, le cycles c’est l’hertz et son énergie est celle de la fréquence. On voit donc que E = hv , E est à la fois l’énergie d’un cycle (hertz) et de l’ensembles des cycles (hertz) de la fréquence, soit dix milliards de cycles (hertz) pour une fréquence de : 10 Gz
Comprenne qui voudra !!!

S’il s’agit d’une ½ onde, alors la réponse est que cela est impossible. Une onde est une entité et ne peut exister autrement qu’entière.

[invite0bbfd30c]

Comprenne qui voudra !!!

Ce n'est pas que je ne veux pas... mais je ne comprends effectivement rien à ce que tu dis

[invite6eae1772]

Moi je ne comprend rien du tout !!!!!!!

[invite79a98872]

Salut,

Que veux tu dire par « qu’une crête d'onde » s’agit-il d’une sinusoïde, d’un cycle ? Parce que si t’elle est ta question, on voit la contradiction, parce que l’énergie d’un cycle, le cycles c’est l’hertz et son énergie est celle de la fréquence. On voit donc que E = hv , E est à la fois l’énergie d’un cycle (hertz) et de l’ensembles des cycles (hertz) de la fréquence, soit dix milliards de cycles (hertz) pour une fréquence de : 10 Gz
Comprenne qui voudra !!!

S’il s’agit d’une ½ onde, alors la réponse est que cela est impossible. Une onde est une entité et ne peut exister autrement qu’entière.

Bon au rique de le répéter encore, moi non plus je ne comprends rien de ce que tu dis là ! Par contre pour moi ta "demi-onde" peut exister, il s'agit d'une impulsion. Tu prends l'extrémité d'un tuyau posé au sol et tu fais un mouvement rapide de haut en bas et tu vas créer un bosse qui va se propager le long de ton tuyau. Dans cet exemple (il y en a d'autres) ton onde n'est pas une sinusoïde.

[invite4d313014]

Bonjour. Je pense que tu as raison sur ce point là. Si tu cumule deux sources, tu ne fais qu'augmenter ton flux de photons sur ton atome mais tu ne changes pas leur capacité à ioniser. L'énergie intrinsèque des photons n'est en aucun cas modifiée.

[invite0bbfd30c]

Euh... il est inutile de débattre sur ce point là : la photoionisation à plusieurs photons (deux, voire trois ou quatre) existe, elle est établie par le calcul et observée expérimentalement! Les photons peuvent provenir d'un ou de plusieurs faisceaux intenses.

Voir par exemple : http://www.phy.davidson.edu/StuHome/...s/FinalMPA.htm

[invite3f2dff78]

Rendez vous sur le nouveau réad « exactement une fréquence c’est quoi »