Introduction à la physique quantique

Parce que les niveaux d'énergie dans l'atome sont quantifiés (discrets). L'électron ne peut prendre que des valeurs d'énergie précises, donc il ne peut émettre que des photons d'énergies précises.

💡 À retenir : Chaque raie correspond à une transition entre deux niveaux d'énergie.

Dans le cadre du programme de physique quantique du Baccalauréat, on considère la masse de l'électron comme constante ($m = 9,1 \times 10^{-31} , \text{kg}$).

💡 À retenir : On travaille en physique non-relativiste.

On utilise la conservation de l'énergie : l'énergie électrique gagnée $e \cdot U$ est convertie en énergie cinétique $\frac{1}{2} m v^2$. Donc $v = \sqrt{\frac{2eU}{m}}$.

💡 À retenir : $e = 1,6 \times 10^{-19} , \text{C}$.

La lumière présente une dualité onde-corpuscule. Elle se propage comme une onde (phénomènes d'interférences, diffraction) mais interagit avec la matière comme un flux de particules appelées photons (effet photoélectrique).

💡 À retenir : La nature de la lumière dépend de l'expérience réalisée.

1. Khassk t3rf l'energie dyal l'niveau l'li mcha lih ($E_f$) o l'niveau l'li kan fih ($E_i$).
2. L'energie dyal l'photon li t'b3at hiya l'farq binathom : $\Delta E = |E_f - E_i|$.
3. L'fréquence dyal l'photon hiya $\nu = \frac{\Delta E}{h}$.

💡 À retenir : L'énergie est toujours positive car c'est une valeur absolue.

C'est l'énergie minimale nécessaire pour arracher un électron de la surface d'un métal. Si l'énergie du photon incident est inférieure à $W_s$, aucun électron n'est émis, quelle que soit l'intensité lumineuse.

💡 À retenir : $W_s = h \cdot \nu_s$ où $\nu_s$ est la fréquence seuil.

La relation est $\lambda = \frac{h}{m \cdot v}$. Plus la vitesse est grande, plus la longueur d'onde est petite.

💡 À retenir : L'électron se comporte comme une onde dont la longueur d'onde dépend de sa vitesse.

Selon Heisenberg, on ne peut pas mesurer simultanément avec une précision infinie la position et la quantité de mouvement d'une particule. Plus on localise précisément l'électron, moins on connaît sa vitesse.

💡 À retenir : C'est une limite fondamentale de la nature, pas un défaut de nos appareils.

1. Khassk tqarn l'energie dyal l'photon $E = h \cdot \nu$ m3a $W_s$.
2. Ila kan $E > W_s$, l'effet photoélectrique kaytra.
3. Ila kan $E < W_s$, maytra walo.

💡 À retenir : Il faut que $\nu > \nu_s$ (fréquence seuil).

Non. L'énergie cinétique des électrons dépend uniquement de la fréquence du photon incident. L'intensité lumineuse change seulement le nombre d'électrons émis par seconde.

💡 À retenir : Intensité = nombre de photons ; Fréquence = énergie par photon.

L'unité est le Joule-seconde (J.s). Elle permet de lier l'énergie (J) à la fréquence (s⁻¹).

💡 À retenir : $h \approx 6,63 \times 10^{-34} , \text{J.s}$.

Non, car sa masse est trop grande. La longueur d'onde de de Broglie $\lambda = \frac{h}{mv}$ devient extrêmement petite, bien au-delà de toute capacité de mesure.

💡 À retenir : Les effets quantiques ne sont visibles que pour les particules microscopiques.