L'effet photoélectrique - Une expérience simulée
version 1.0

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Conception et réalisation

MARC COUTURE, jaamcouture@gmail.com
professeur retraité, Université TÉLUQ

Design graphique

ALEXANDRE AYOTTE, aa@cyberlude.com
Cyberlude Inc.

La simulation (une application Windows, fonctionnant sous Win XP jusqu'à Win 10) est contenue dans une archive ZIP, photoElec_fr.zip (3 Mo), que vous enregistrez sur votre ordinateur. Il faut ensuite extraire les fichiers du dossier compressé photoElec_fr.zip en cliquant sur lui avec le bouton droit, choisissant Extraire tout). Pour lancer la simulation, double-cliquez sur le fichier photoElec_fr.exe qui se trouve dans le dossier extrait.

Pour des informations sur le fonctionnement de la simulation, voir l'aide en ligne (dans une nouvelle fenêtre). L'aide est également accessible dans la simulation, à l'aide du bouton ? situé à l'extrémité droite de la bande du haut.

Vous pouvez aussi consulter les bulles d'aide, qui apparaissent quand vous laissez le curseur immobile un peu plus d'une seconde au-dessus d'un bouton ou d'un objet. Les bulles d'aide peuvent être activées ou désactivées à l'aide du bouton situé à gauche du bouton d'aide.

À propos de cette expérience

Dans cette expérience simulée, une caméra est placée au plafond d'une salle de laboratoire, au-dessus d'une des tables qui s'y trouvent, et est dirigée vers le bas. Ce que vous voyez au centre de l'écran est l'image (vue du dessus) de la table et du montage qui y est installé, telle qu'elle pourrait être captée par cette caméra et affichée sur un moniteur.

La simulation permet d'explorer l'effet photoélectrique, c'est-à-dire l'émission d'électrons par une surface métallique exposée à un faisceau lumineux. D'un manière analogue à ce que vous feriez dans une véritable laboratoire, vous pouvez varier l'intensité lumineuse incidente sur la surface, la longueur d'onde de la lumière, la tension entre les plaques (qui freine ou accélère les électrons émis) et la nature des deux surfaces métalliques. Dans tous les cas, vous mesurez, à l'aide d'un picoampèremètre, le courant qui traverse les plaques; celui-ci est proportionnel au nombre d'électrons émis par unité de temps par la plaque éclairée.

Vous ne trouverez pas de consignes ou de guide d'expérimentation sur ce site. C'est comme si vous entriez tout simplement dans un laboratoire et y trouviez un montage prêt à être utilisé.

La simulation est fondée sur un modèle relativement simple de l'effet photoélectrique (voir DuBridge, L. A. (1933). Theory of the energy distribution of photoelectrons. Physical Review, 43, 727-741). Elle reproduit néanmoins dans une bonne mesure ce qu'on ferait et qu'on observerait dans un véritable laboratoire. En particulier, les valeurs fournies par le picoampèremètre (aiguille et affichage numérique) sont instables, surtout au minimum de l'échelle, comme cela s'observe dans la réalité. Entrez donc dans le labo...

Mise à jour : 5 mai 2021

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