6 exemples de questions sur l'effet photoélectrique
1. L'énoncé correct concernant l'effet photoélectrique est…
A. Cet événement peut s'expliquer en considérant la lumière comme une onde.
B. Le nombre d'électrons qui sortent de la surface métallique diminuera si la fréquence de la lumière augmente.
C. L'intensité lumineuse n'affecte pas l'énergie des électrons qui sortent de la surface métallique.
D. L'effet photoélectrique se produit dans la région infrarouge.
E. L'effet photoélectrique se produira, à condition que l'intensité de la lumière frappant le métal soit suffisamment élevée.
Discussion
A. L'effet photoélectrique s'explique en considérant la lumière comme un ensemble de particules et non comme une onde. L'énergie lumineuse n'est pas distribuée de manière continue comme les ondes, mais plutôt par petits paquets appelés photons, ou quanta de lumière (imaginez-les comme des gouttes de pluie).
B. Si la fréquence de la lumière augmente, son énergie augmente également. Cette augmentation d'énergie entraîne une augmentation de l'énergie des électrons. Par conséquent, augmenter la fréquence de la lumière accroît l'énergie des électrons. Le nombre d'électrons émis diminue si l'intensité lumineuse diminue.
C. L'intensité lumineuse influe sur le nombre d'électrons émis, mais pas sur leur énergie. L'énergie des électrons dépend de l'énergie lumineuse, elle-même influencée par la fréquence ou la longueur d'onde de la lumière.
D. L'effet photoélectrique se produit aux fréquences ou longueurs d'onde de la lumière ultraviolette. La lumière ultraviolette correspond à la fréquence seuil à laquelle l'énergie des photons peut libérer des électrons d'une surface métallique. La lumière infrarouge ne le peut pas car sa fréquence est trop basse, tandis que les rayons X et gamma le peuvent car leurs fréquences sont supérieures à celle de la lumière ultraviolette.
E. L'intensité lumineuse n'affecte l'effet photoélectrique que lorsque l'énergie lumineuse est supérieure au travail d'extraction du métal. Dans ce cas, l'intensité lumineuse influe sur le nombre d'électrons émis, mais pas sur leur énergie. Le travail d'extraction du métal correspond à l'énergie minimale requise pour arracher des électrons de sa surface.
La bonne réponse est C.
2. Veuillez prêter attention à la déclaration suivante :
(1) L'effet photoélectrique peut s'expliquer en supposant que lumière se compose de paquets énergétiques
(2) L'effet photoélectrique peut prouver que la lumière peut se comporter comme gelombang
(3) L'énergie des électrons émis par la surface métallique dépend de la fréquence.
(4) L'effet photoélectrique se produit dans la région infrarouge.
L'affirmation correcte concernant l'effet photoélectrique est…
A. (1) et (2)
B. (1) et (3)
C. (1) et (4)
D. (2) et (3)
E. (2) et (4)
Discussion
Étudiez l'explication de la question précédente.
La bonne réponse est B.
3. Faites attention à la déclaration suivante !
(1) La libération ou non d’électrons du métal est déterminée par la longueur d’onde de la lumière incidente.
(2) L'intensité de la lumière incidente ne garantit pas la libération d'électrons de la surface métallique.
(3) En dessous de la fréquence seuil, des électrons seront toujours libérés du métal tant que l'intensité de la lumière incidente est augmentée.
L'énoncé correct concernant l'effet photoélectrique est…
A. (1), (2) et (3)
B. (1) et (2) seulement
C. (1) et (3) seulement
D. (2) et (3) seulement
E. (3) seulement
Discussion de l'effet photoélectrique
Énoncé (1) : Cet énoncé est vrai. Si la longueur gelombang Si la longueur d'onde de la lumière incidente est inférieure à la longueur d'onde seuil du métal, alors les électrons ne sont pas libérés.
Affirmation (2) : Cette affirmation est vraie. L’émission d’électrons à partir de la surface métallique dépend de la fréquence, de la longueur d’onde ou de l’énergie de la lumière. L’intensité lumineuse n’affecte le nombre d’électrons émis que lorsque l’énergie ou la fréquence de la lumière est supérieure à l’énergie ou à la fréquence seuil du métal.
Affirmation (3) : Cette affirmation est fausse. Des électrons sont libérés du métal si la fréquence de la lumière est supérieure à la fréquence seuil du métal. La libération d'électrons de la surface métallique dépend de l'énergie lumineuse. L'énergie lumineuse dépend de la fréquence ou de la longueur d'onde (E = hf). L'intensité lumineuse est liée au taux d'émission d'énergie lumineuse ; elle n'affecte pas la quantité de lumière émise.
Si l'énergie lumineuse est supérieure au travail d'extraction du métal (l'énergie minimale requise pour arracher des électrons à sa surface), l'intensité lumineuse influe sur le nombre d'électrons libérés par le métal. Inversement, si l'énergie lumineuse est inférieure au travail d'extraction du métal, l'intensité lumineuse n'a aucun effet sur le nombre d'électrons libérés par le métal.
La bonne réponse est B.
4. Faites attention à la déclaration suivante !
(1) Des électrons peuvent être émis de la surface du métal lorsque celui-ci est irradié par des ondes électromagnétiques.
(2) La libération ou non d’électrons de la surface métallique dépend de la fréquence de la lumière incidente.
(3) Le travail d'extraction de chaque métal est identique.
L'énoncé correct concernant l'effet photoélectrique est…
A. (1), (2) et (3)
B. (1) et (2)
C. (1) et (3)
D. (2) et (3)
E. (3) seulement
Discussion
Affirmation (1) : Cette affirmation est vraie. Les ondes électromagnétiques sont composées de nombreux types d’ondes ayant des fréquences ou des longueurs d’onde différentes. Seules les ondes électromagnétiques dont la fréquence ou la longueur d’onde est supérieure à la fréquence ou à la longueur d’onde seuil peuvent éjecter des électrons d’un métal.
Affirmation (2) : Cette affirmation est vraie. Si la fréquence de la lumière est inférieure à la fréquence seuil du métal, aucun électron n’est libéré. Inversement, si la fréquence de la lumière est supérieure à la fréquence seuil du métal, des électrons sont libérés.
Énoncé (3) : Cet énoncé est faux. Fonction du poste le métal est travail minimum ou l'énergie minimale requise pour arracher un électron à la surface d'un métal. Le travail d'extraction de chaque métal dépend de ses caractéristiques.
La bonne réponse est B.
5. Faites attention à la déclaration suivante !
(1) L'énergie cinétique maximale ne dépend pas de l'intensité
(2) L'effet photoélectrique se produit dans la région ultraviolette.
(3) La fréquence seuil de tous les métaux est la même
(4) La fréquence du photon est supérieure à la fréquence seuil
L'énoncé correct concernant l'effet photoélectrique est…
A. (1) et (2)
B. (1) et (3)
C. (2) et (3)
D. (2) et (4)
E. (3) et (4)
Discussion
Étudiez également la discussion sur l'effet photoélectrique dans les questions des examens nationaux des années précédentes.
La bonne réponse est D.
6. Faites attention aux déclarations suivantes !
(1) Si la fréquence des photons est supérieure à la fréquence seuil, des électrons sont libérés du métal.
(2) L'énergie cinétique maximale est influencée par les électrons photoniques
(3) L'intensité augmente la vitesse des électrons
(4) Fréquence = fréquence seuil, vitesse maximale des électrons
L'énoncé correct concernant l'effet photoélectrique est…
A. (1) et (2)
B. (1) et (3)
C. (1) et (4)
D. (2) et (4)
E. (3) et (4)
Discussion
La bonne réponse est B.
5. Faites attention à la déclaration suivante !
(1) L'intensité influence la libération ou non d'électrons du métal.
(2) La longueur d'onde affecte le nombre d'électrons libérés du métal.
(3) L'énergie cinétique maximale est influencée par la fréquence
(4) Le nombre d'électrons libérés du métal est influencé par l'intensité si la fréquence de la lumière > la fréquence seuil du métal.
L'affirmation correcte ci-dessus concernant l'effet photoélectrique est…
A. (1) et (2)
B. (1) et (3)
C. (1) et (4)
D. (2) et (3)
E. (3) et (4)
Discussion
La bonne réponse est E.
Source de la question :
Questions de physique pour l'examen national de fin d'études secondaires/professionnelles
