L'effet photoélectrique est l'émission d'électrons
par une surface de métal lorsque celle -ci est irradiée par
de la lumière.
La lumière est composée de particules appelées "photons".
L'énergie de ces photons varie avec la fréquence de cette lumière
selon la formule de Planck :
ou E est l'énergie d'un photon,
h la constante de Planck
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et f la fréquence de la lumière.
Plus la fréquence de la lumière est élevée,
plus ses photons sont énergétiques. Les atomes du métal
irradié peuvent absorber des photons. Si l'énergie du photon
est suffisante, elle servira à déloger un électron
de l'atome de son orbite. Par contre si l'énergie de ce photon n'est
pas suffisante pour déloger l'électron, le photon ne sera
pas absorbé et l'électron restera sur son orbite, même
si la lumière est très intense.
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La principale application de l'effet photoélectrique est le processus par lequel la lumière est transformée (via la cellule photovoltaïque) en courant électriques. La figure représente le diagramme d'un appareillage dans lequel l'effet photoélectrique peut se produire. Un récipient vidé ou un tube de quartz contient une plaque métallique E reliée au pole négatif de la batterie et une autre plaque métallique C qui est reliée au pole positif de la batterie. Quand le tube reste dans le noir l'ampèremètre indique zéro, c'est a dire que le courant ne passe pas dans le circuit. Mais, quand la plaque E est illuminée par la lumière ayant une longueur d'onde moins longue qu'une longueur d'onde spécifique selon le métal utilise pour fabriquer la plaque E, un courant est détecté par l'ampèremètre, indiquant un flux de charges entre les plaques E et C. Le courant vient de photoélectrons émis par la plaque négative (l'émetteur) et collectés par la plaque positive (le collecteur).
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