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Electron-volt



  1. #1
    invite87420132543
    Invité

    Electron-volt


    ------

    1 eV correspond à l'énergie acquise par un électron accéléré par une différence de potentiel électrique de 1 V
    Bonjour,

    La phrase quotée est connue, on l'apprend au lycée mais je n'arrive pas à faire le calcul pour retrouver
    à partir de la charge

    Pouvez-vous m'aider dans ce calcul ?

    Merci.

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    LPFR

    Re : Electron-volt

    Bonjour.
    Prenez deux plaques séparées par une distance L. Dont la différence de potentiel est de 1 volt.
    Calculez le champ électrique.
    Calculez la force sur une charge élémentaire 'q' situé au niveau d'une des plaques (la bonne).
    Calculez le travail fait par cette force sur la distance entre les deux plaques.
    Vous venez de calculer l'énergie acquisse par une charge électronique accélérée sous une différence de potentiel de 1 volt.
    Au revoir.

  4. #3
    calculair

    Re : Electron-volt

    bonjour,

    Tu prends un electron. Tu dois trouver sa masse m

    Maintenant tu le mets dans un champ E de 1 volt sans vitesse initiale créée par une ddp de 1 volt sur 1 m ( pourrait prendre X volt sue 1/X mètre )

    Il subit une force F = Q E , ou Q est la charge de ton electron

    Cet electron accelère tel que F = m dV/dt = Q E

    L'acceleration est constante dV/dt = QE /m

    La vitesse acquise est V = QE/m t

    L'energie cinetiqque est alors Ec = 1/2 m Q²E² /m² t² = 1/2 Q² E² /m t²


    Pour parcoirrir la distance de 1m ( pour franchir la ddp de 1Volt ) le temps sera 1 = 1/2 QE/m t² ou t² = 2 m /QE


    Alorc Ec = 1/2 Q² E² /m 2m /QE = Q E et ici E = 1 Volt /m

    Donc Ec = la valeur de la charge ede l'electron mais en joule ....

    C'est laborieux mais physique ...
    Dernière modification par calculair ; 26/08/2012 à 18h06.
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  5. #4
    invite87420132543
    Invité

    Re : Electron-volt

    Merci pour vos réponses.

    Au passage je trouve la méthode de LPFR - avec le théorème de l'énergie cinétique - très élégante.

  6. #5
    LPFR

    Re : Electron-volt

    Citation Envoyé par ours.des.carpates Voir le message
    Merci pour vos réponses.

    Au passage je trouve la méthode de LPFR - avec le théorème de l'énergie cinétique - très élégante.
    Re.
    Merci. Mais ce n'est surement pas moi le premier à la faire comme ça.
    D'ailleurs je n'ai pas utilisé le théorème de l'énergie cinétique. On dit uniquement que le travail fait par la force électrostatique a été transmis à la charge.
    A+

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    invite87420132543
    Invité

    Re : Electron-volt

    Pourtant ne faut il pas utiliser en plus le théorème de l'énergie cinétique ?

    Je lis une définition de l'électronvolt (Dictionnaire de physique et de chimie de Jérome Robert, édition Nathan)

    "... Un électron-volt correspond à l'énergie cinétique acquise lors de l’accélération dans le vide d'un électron par une différence de potentiel de 1 V."

    Ainsi on doit calculer une énergie cinétique et non un travail, non ?
    Dernière modification par invite87420132543 ; 26/08/2012 à 21h01.

  9. Publicité
  10. #7
    matttgic

    Re : Electron-volt

    Bonjour,

    J'imagine que en vertu du théorème de l'énergie cinétique justement, le travail reçu par la particule pour aller d'une plaque à l'autre est égale à la variation d'énergie cinétique subite... Me trompe-je?

  11. #8
    invite87420132543
    Invité

    Re : Electron-volt

    Citation Envoyé par matttgic Voir le message
    Bonjour,

    J'imagine que en vertu du théorème de l'énergie cinétique justement, le travail reçu par la particule pour aller d'une plaque à l'autre est égale à la variation d'énergie cinétique subite... Me trompe-je?
    Non et c'est presque ce que dit le théorème de l'énergie cinétique : la variation de l'énergie cinétique d'un système soumis à des forces est égale à la somme des travaux des forces.
    Bon, ça fait cheveux coupés en quatre mais ce n'est si évident.

  12. #9
    phys4

    Re : Electron-volt

    Citation Envoyé par ours.des.carpates Voir le message
    Je lis une définition de l'électronvolt (Dictionnaire de physique et de chimie de Jérome Robert, édition Nathan)

    "... Un électron-volt correspond à l'énergie cinétique acquise lors de l’accélération dans le vide d'un électron par une différence de potentiel de 1 V."
    Cette définition n'est pas fausse, elle est seulement ridicule : il aurait fallu mettre "énergie acquise" tout simplement.
    Le calcul par l'énergie cinétique tourne en rond, il faut d'abord prendre l'énergie potentielle sur 1 volt pour en déduire que l'énergie potentielle acquise peut apparaitre sous forme d'énergie cinétique, puis en déduire qu'elle vaut un eV ?

    Une charge de 1 coulomb qui se déplace dans un potentiel, acquiert 1 joule d'énergie par volt, c'est une définition. Alors une charge valant 1,6 10-19 coulomb acquiert une énergie de 1 eV.

    Cette unité est pratique pour la mesure d'énergie des particules et des molécules en chimie, car elle est adaptée aux valeurs d'énergie mises en jeu.
    Comprendre c'est être capable de faire.

  13. #10
    invite87420132543
    Invité

    Re : Electron-volt

    Citation Envoyé par phys4 Voir le message
    Cette définition n'est pas fausse, elle est seulement ridicule : il aurait fallu mettre "énergie acquise" tout simplement.
    Le calcul par l'énergie cinétique tourne en rond, il faut d'abord prendre l'énergie potentielle sur 1 volt pour en déduire que l'énergie potentielle acquise peut apparaitre sous forme d'énergie cinétique, puis en déduire qu'elle vaut un eV ?

    Une charge de 1 coulomb qui se déplace dans un potentiel, acquiert 1 joule d'énergie par volt, c'est une définition. Alors une charge valant 1,6 10-19 coulomb acquiert une énergie de 1 eV.
    Soit, soit.
    Ceci dit cette définition du coulomb n'est pas celle habituellement retenue.

  14. #11
    LPFR

    Re : Electron-volt

    Bonjour.
    Citation Envoyé par ours.des.carpates Voir le message
    ...
    Je lis une définition de l'électronvolt (Dictionnaire de physique et de chimie de Jérome Robert, édition Nathan)
    "... Un électron-volt correspond à l'énergie cinétique acquise lors de l’accélération dans le vide d'un électron par une différence de potentiel de 1 V."
    ...
    Citation Envoyé par phys4 Voir le message
    Cette définition n'est pas fausse, elle est seulement ridicule : il aurait fallu mettre "énergie acquise" tout simplement.
    ...
    Phys4 a totalement raison.
    La définition de Robert est ridicule, même si elle part, probablement, d'une bonne intention. Celle de dire, en même temps", que dans le cas de l'électron, l'énergie acquisse est transformée en énergie cinétique.

    Mais si vous prenez la definition de http://en.wikipedia.org/wiki/Electron_volt]wikipedia:
    By definition, it is the amount of energy gained by the charge of a single electron moved across an electric potential difference of one volt

    La définition ne parle pas d'énergie cinétique. C'est la version française de wikipedia qui en parle.

    Donc, on n'a pas à montrer que l'énergie acquisse se soit transformée en énergie cinétique.
    Au revoir.

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