Vitesse des électrons

[ipanema]

Bonjour, peut-on dire que les électrons se déplacent à une certaine vitesse ? Si oui, peut-on la mesurer ? Quelle est-elle ?
Merci !
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[moco]

Quand les électrons sont émis à travers l'espace par une cathode chauffée, et qu'ils se déplacent jusqu'à heurter une anode éloignée, alors là, oui, on peut dire qu'ils ont une certaine vitesse. On peut calculer cette vitesse en égalant l'énergie cinétique et l'énergie potentielle, c'est-à-dire en posant : (1/2)mv2 = eV, où e désigne la charge de l'électron, et V est la différence de potentiel entre la cathode et l'anode.
Mais dans un atome, l'électron n'a pas de vitesse. Il n'a pas non plus de vitesse nulle. Non, il n'a pas du tout de vitesse, comme il n'a pas de religion ou de couleur. Il a une énergie cinétique, mais pas de vitesse. C'est comme une corde de violon qui vibre. Elle a de l'énergie cinétique. Mais la corde n'a pas de vitesse. Chacun de ses points en ont, une vitesse, certes, mais pas la corde.

[ipanema]

Merci à Mocco pour cette superbe explication.

[ArtAttack]

Quand les électrons sont émis à travers l'espace par une cathode chauffée, et qu'ils se déplacent jusqu'à heurter une anode éloignée, alors là, oui, on peut dire qu'ils ont une certaine vitesse. On peut calculer cette vitesse en égalant l'énergie cinétique et l'énergie potentielle, c'est-à-dire en posant : (1/2)mv2 = eV, où e désigne la charge de l'électron, et V est la différence de potentiel entre la cathode et l'anode.

Vrai seulement dans des conditions dites "normales".
Quand on accélère un électron dans un MET par exemple, la vitesse est telle que le modèle relativiste doit être pris en compte. On introduit alors la célérité de la lumière dans le vide.

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Bien sûr que tu as raison, Art Attack. Mais je n'en ai pas parler, car j'estime qu'il faut savoir se mettre à la hauteur de celui qui formule sa demande. On voit bien, en lisant la demande de Ipanema, que ce n'est pas un spécialiste, et que son niveau de connaissance n'est pas celui qui demande à maîtriser le domaine relativiste.

[ipanema]

Bonjour Moco et Art Attack
Je tiens ici à abonder dans le sens de Moco au sujet du niveau harmonieux des réponses par rapport aux questions. En effet, si je suis fascinée par l'espace et tout ce qui s'y rapporte, ma formation se trouve à des années-lumière de ce domaine, et c'est pourquoi j'ai été très heureuse de la réponse de Moco, car elle a rencontré ma question, elle n'est pas passée outre. Alors un petit coin de voile a pu se lever pour moi, la comparaison avec la corde de violon m'a éclairée d'une façon judicieuse, et l'apprentissage qui en résulte est porteur d'une grande satisfaction.
Par ailleurs, merci à Art Attack pour sa référence à l'accélérateur de particules (je pense que c'est de cela qu'il s'agit)

[Gramon]

quand à la vitesse des électrons dans les matériaux semi-conducteurs et conducteurs on peut aussi la mesurer.

On utilise pour les semi-conducteur une mesure par effet Hall. Globalement il s'agit de mesurer la conductivité en présence et en l'absence d'un champ magnétique. Le champ magnétique a pour effet d'influencer la conductivité (un peu comme s'il rallonge ou raccourcit le chemin que les électrons ont à faire pour aller d'un point à un autre) et avec cette influence on arrive à calculer la mobilité des électrons.