Exercices sur l'optique : devoir cellule photoélectrique, Exercices de Génie Physique
Eleonore_sa
Eleonore_sa1 April 2014

Exercices sur l'optique : devoir cellule photoélectrique, Exercices de Génie Physique

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Exercices de physique sur l'optique : devoir cellule photoélectrique. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: Représenter le schéma du montage d'une cellule photoélectrique, la théorie corpusculaire de la lumièr...
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815-Optique : Devoir cellule photoélectrique

. QUESTION 1 Représenter le schéma du montage d'une cellule photoélectrique. QUESTION 2 Comment varie l'intensité I du courant photoélectrique en fonction de la tension anodique appliquée U, de la fréquence et de la puissance lumineuse P de la radiation incidente ? QUESTION 3 Rappeler la théorie corpusculaire de la lumière que l'effet photoélectrique a initié. QUESTION 4 Une cellule photoélectrique au potassium est éclairée par une source lumineuse dont la puissance est P = 10 W. On applique à cette cellule une tension anodique U telle que l'intensité du courant photoélectrique atteint sa valeur de saturation IS. La lumière incidente comprend deux radiations de longueurs d'onde λ1 = 486 nm, contribuant à la puissance lumineuse totale à raison de 60% et λ2 = 656 nm, contribuant à la puissance lumineuse totale à raison de 40%. 41 Calculer en eV les énergies des photons incidents. 42 Sachant que 5% de la puissance lumineuse de la source atteint la couche photosensible et que, sur 10000 photons incidents d'énergie suffisante pour produire l'effet photoélectrique, on obtient en moyenne la libération d'un électron, calculer le nombre N d'électrons libérés par seconde. 43 En déduire l'intensité IS du courant photoélectrique. Données: * Constante de Planck h = 6,63.10-34 J.s * Charge de l'électron e = - 1,60.10-19 C * Célérité de la lumière c = 3,00.108 m/s * Travail d'extraction pour le potassium Wo = 2,25 eV

Barème : 4 - 4 - 4 - 3 - 3 - 2 ...... / 20 points Durée: 55 min

   

 

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