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[Résolu] Incompréhension concernant l'effet photo-électrique


[Résolu] Incompréhension concernant l'effet photo-électrique

Messagepar Takumi » 15 Aoû 2012, 18:14

Bonjour ! :mrgreen:

Alors j'avais juste une petite question concernant l'effet photoélectrique ^^
On dit que le photon incident transfère la totalité de son énergie à l'électron.
Mais étant donné qu'un photon n'a lieu d'être qu'à travers son énergie, est-ce qu'il disparaît après avoir ionisé l'atome en question ?
Si tel est le cas, cela voudrait-il dire qu'en cas d'effet photoélectrique, l'atténuation serait de 100% vu qu'on a vu qu'un photon atténué était un photon qui ne traversait pas la couche ? :shock:

Désolé pour cette question farfelue mais j'ai un peu de mal avec les "transfère son énergie" :roll:
Surtout que dans l'effet compton, on dit qu'ils ne transfèrent qu'une partie de l'énergie, ce qui n'a d'influence que sur leur longueur d'onde et leur direction après être entré en collison avec l'électron :|

PS : Un schéma montrant le déroulement de l'effet photo-électrique et de l'effet compton et le devenir du photon et de l'électron serait le bienvenue :mrgreen:
Dernière édition par Takumi le 16 Aoû 2012, 21:15, édité 1 fois.
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Re: Incompréhension concernant l'effet photo-électrique

Messagepar MaudLG » 15 Aoû 2012, 22:56

Hey Takumi!
Eh bien tu commences fort avec ta question! Je vais tenter de répondre comme je peux :)
Je reprend donc l'effet photo électrique et pour cela on va faire un peu d'autotamponneuse (oui oui on fait de ça aussi en première année)
Le photon incident avec une énergie E=hν c'est l'autotamponneuse n°1 qui avance à une vitesse v. Ce photon va percuter un électron d'une couche d'un atome de la matière. Cet électron c'est l'autotamponneuse n°2 qui est à l'arrêt. Quand l'autotamponneuse n°1 va venir percuter l'autotamponneuse n°2, elle va lui transmettre l'intégralité de sa vitesse pour la mettre en mouvement. L'électron (autotamponneuse n°2) est alors expulsé de l'atome et part avec une énergie cinétique T qui égale à l'énergie qu'avait le photon incident diminuée de l'énergie de liaison qui tenait l'électron accroché à l'orbitale (énergie qu'il a fallu fournir pour l'en arracher). Cet électron est appelé photo-électron. L'autotamponneuse n°1 elle, s'arrête. (je sais pas si c'est clair, mais essaye franchement de t'imaginer dans une autotamponneuse!)
Voici un petit schéma tiré du cours:
Capture d’écran 2012-08-15 à 22.36.59.png


Pour l'effet compton, le photon incident ne va transferer qu'une partie de son énergie à la matière. C'est à dire qu'il ne va en utiliser qu'une partie pour arracher un électron, et l'autre partie restera un photon d'énergie et donc de longueur d'onde différente. Pour réponde la métaphore des autotamponneuse (AT), l'AT n°1 va percuter l'AT n°2 pour la mettre en mouvement mais ne va pas s'arreter, elle va continuer d'avancer.
Voici un autre schéma tiré du cours sur l'effet compton:
Capture d’écran 2012-08-15 à 22.44.13.png

Tu y vois le photon incident d'énergie E=hν1 qui va se diviser en 2:
1) une partie de l'énergie n'est pas utilisée pour expulser un électron et continue sous forme de photon d'énergie différente (inférieure, on la note E=hν2) et donc de longueur d'onde différente (supérieure car énergie et longueur d'onde sont inversement proportionnelle)
2) une autre partie de cette énergie est utilisée pour expulser un électron d'une orbitale d'une atome. Ce photo-électron part avec une énergie cinétique T qui égale à l'énergie du photon incident E=hν1 diminuée de l'énergie qui a été diffusée et donc pas utilisée E=hν2 et de l'énergie de liaison de l'électorn qui représente l'effort qu'il a fallu fournir pour l'expulser: T= hν1 – lWi| - hν2.


Quant à ta remarque sur l'atténuation, ce n'est pas bête du tout mais laisse moi te mettre les choses au clair. Quand on parle d'atténuation on parle d'un faisceau de photons (c'est à dire un nombre N(0) ) qui va traverser un certain matériau. Durant cette traversée, les photons du faisceau vont être atténué selon différents mécanismes (effet photo électrique, effet compton...). Mais ils ne sont pas obligés de tous subir le même mécanisme! Ainsi, sur 2.10^5 photons (par exemple), peut être que 4.10^3 subiront un effet photo-électrique et seront arrétés totalement mais le faisceau lui, n'est pas atténué à 100%.
De plus, une atténuation ne se fait brutalement comme ça, mais de manière exponentielle comme le montre la formule: N(x)= N(0) e^- μx

Bon! Je sais pas si j'ai été super claire pour une première réponse (yehaaa champagne!) mais j'espère que ca ira quand même : )
Surtout n'hésite pas si un point est encore obscur!
Bon courage !
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Re: Incompréhension concernant l'effet photo-électrique

Messagepar Ludi » 16 Aoû 2012, 00:10

Coucou Maud :)

Perso j'avais un peu de mal à comprendre (surtout retenir les différentes effets) cette partie et l'exemple des auto-tamponneuses est vraiment pas mal :D merciiiii !!!!

Bisouuuuuuus
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Re: Incompréhension concernant l'effet photo-électrique

Messagepar Takumi » 16 Aoû 2012, 10:02

Tout d'abord un grand merci pour cette réponse très bien ficelée et très agréable à lire :P
Juste pour savoir donc si j'ai bien compris :
- Dans l'effet photoélectrique le photon incident est absorbé par l'électron de l'atome, il disparaît bel et bien (on le voit plus sur ton schéma) alors que l'électron lui est éjecté de l'atome
- Dans l'effet Compton, le photon incident ne donne à l'électron qu'une partie de lui-même et diffuse le restant sous la forme d'un photon de plus faible énergie alors que l'électron est éjecté de l'atome

En tout cas merci MaudLG :D
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Re: Incompréhension concernant l'effet photo-électrique

Messagepar Jipé » 16 Aoû 2012, 10:43

Bonjour Takumi !
Eh bien c'est tout à fait ça, tu as bien compris ces histoires d'effets ! Garde juste à l'esprit que certes le photon a "disparu", mais que son énergie se retrouve sous d'autres formes :
-pour expulser l'électron de son orbitale ;
-pour le mettre en mouvement.
Voilà, c'est tout ce que je peux rajouter à l'excellente réponse de Maud ! J'espère tout de même que ma remarque te sera utile :)
Bonne journée et à bientôt !
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Re: Incompréhension concernant l'effet photo-électrique

Messagepar Takumi » 16 Aoû 2012, 10:46

Ok çà me rassure :D
Merci Jipé !!
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Re: Incompréhension concernant l'effet photo-électrique

Messagepar Jipé » 16 Aoû 2012, 14:24

Re-bonjour :)
Pourrais-tu s'il te plaît éditer le titre de ton post en mettant (Résolu) si nos réponses te conviennent afin que le forum gagne en lisibilité ? Merci d'avance et n'hésite pas si tu as d'autres questions, c'est plutôt calme ici en ce moment :mrgreen:
Bonne journée !

Edit : Merci Takumi :D
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Re: Incompréhension concernant l'effet photo-électrique

Messagepar MaudLG » 16 Aoû 2012, 18:12

Yeaah t'as tout compris! De rien à tous les deux, heureuse d'avoir pu vous aider :)
Bon courage pour la suite :twisted:
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