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Dans cette vidéo, Matisse de Studio utilise l'effet photoélectrique pour déterminer la nature d'un métal. Le métal inconnu est éclairé avec une lumière de fréquence 6,2 10 puissance 14 Hertz et un capteur mesure la vitesse des électrons éjectés (2,68 10 puissance 5 mètres par seconde).
La première question est de déterminer la longueur d'onde du rayonnement incident. En utilisant la relation entre la fréquence et la longueur d'onde (lambda = C / nu), on obtient une longueur d'onde incidente de 484 nanomètres.
La deuxième question concerne le phénomène physique à l'origine de l'émission des électrons, qui est l'effet photoélectrique.
Ensuite, il faut calculer l'énergie cinétique des électrons émis. À partir de la longueur d'onde incidente, on utilise la formule de l'énergie cinétique (1/2 * m * v^2) pour obtenir une énergie cinétique de 3,23 10 puissance moins 20 joules.
Enfin, pour déterminer la nature du métal, on utilise la relation des effets photoélectriques pour trouver le travail d'extraction correspondant, en soustrayant l'énergie du photon qui arrive sur le métal (CHµ) de l'énergie cinétique de l'électron émis. En faisant cela, on obtient un travail d'extraction de 3,79 10 puissance moins 19 joules, ce qui correspond au métal Na (sodium).
Cet exercice met en pratique plusieurs notions importantes liées à l'effet photoélectrique pour déterminer la nature d'un métal.
