L'effet photoélectrique

L’objectif de ce document est de comprendre pourquoi l’effet photoélectrique est une preuve expérimentale de l’existence du photon. « La découverte et l’étude du phénomène photoélectrique a réservé aux physiciens une très grande surprise. Ce phénomène consiste en ceci qu’un morceau de matière exposé à l’action d’une radiation de longueur d’onde suffisamment courte projette souvent autour de lui des électrons en mouvement rapide. La caractéristique essentielle du phénomène est que l’énergie des électrons expulsés est uniquement fonction de la fréquence de la radiation incidente et ne dépend nullement de son intensité. [Lire]

Diagramme énergétique de l'atome de sodium

Documents Caractéristiques d’une onde électromagnétique sinusoïdale Une onde électromagnétique sinusoïdale est caractérisée par sa fréquence $\nu$ (en hertz) et sa longueur d’onde $\lambda$ (en mètre). La relation entre ces deux grandeurs est : $$ \lambda= \dfrac{c}{\nu} $$ où $c$ est la célérité de l’onde dans le milieu dans lequel elle se propage ($c = \pu{3,0e8 m.s-1}$ dans le vide). Photon En 1900, pour comprendre comment la matière et les ondes électromagnétiques échangent de l’énergie, le physicien Max Planck énonce que ces échanges ne peuvent se faire que par « paquets » d’énergie bien définis qu’il nomme quanta (pluriel de quantum, plus petite mesure indivisible). [Lire]

Pourquoi s'intéresser au vecteur « Variation de vitesse » ?

Dans les documents précédents nous avons précisé la notion de vitesse et nous sommes intéressés au vecteur « variation de vitesse ». Pourquoi avoir introduit ce vecteur ? Et pourquoi ne pas introduire le vecteur « variation de variation de vitesse » ? Ce document a pour objectif de vous faire réaliser l’importance du vecteur « variation de vitesse ». Lancer et réception d’un médecine – ball On lance, à la verticale, un médecine – ball et on le rattrape. [Lire]

Décroissance radioactive

Loi de décroissance Évolution du nombre de noyaux d’un échantillon de noyaux radioactifs Soit un échantillon contenant des atomes radioactifs susceptibles de se désintégrer selon l’un des modes définis dans le cours. Écrire l’équation de désintégration du césium 137, émetteur $\beta^-$. Réponse $$ \ce{_{55}^{137}Cs –> _{56}^{137}Ba + _{-1}^{0}e + \bar{\nu}_e} $$ Une désintégration radioactive est par nature probabiliste : c’est un phénomène aléatoire. À chaque instant, il y existe une certaine probabilité pour qu’un noyau se désintègre entre deux dates $t$ et $t + \Delta t$. [Lire]

Décrire un système thermodynamique : exemple du modèle du gaz parfait

Le langage de la thermodynamique Système On désigne ainsi l’objet d’étude ; il s’agit en général d’un système matériel, une « portion d’Univers ». Le système est défini par séparation avec le reste de l’Univers appelé le milieu extérieur. Un système thermodynamique est plus riche qu’un système mécanique ; il ne peut généralement pas être uniquement décrit, après modélisation, par un simple ensemble de paramètres géométriques : positions, vitesses, orientations, … des constituants. [Lire]

Les interactions qui gouvernent l'Univers

La matière à différentes échelles L’ordre de grandeur d’une grandeur physique est une représentation simplifiée et approximative du résultat de la mesure de cette grandeur : c’est la puissance de 10 la plus proche de ce résultat. Les ordres de grandeurs de différentes grandeurs de même nature permettent de les comparer rapidement. Quelques ordres de grandeur Rayon moyen d’un noyau : $\pu{10^{-15} m}$ ; Rayon moyen d’un atome : $\pu{10^{-10} m}$ ; [Lire]