Comme souvent, tout part d’une expérience.
En 1839, Antoine Becquerel et son fils Alexandre Edmond découvre l’effet photoélectrique.
L’énergie d’un de ces “quantum” de lumière
est égale à la fréquence de la lumière multipliée par une constante, la constante de Planck $h$.
Énergie d’un photon :
$h$ est la constante de Planck.
Si la fréquence est au-dessus d’un certain seuil,
le photon a assez d’énergie pour éjecter un électron du métal, créant l’effet observé.
Quelle courbe s’attend-on à observer si on trace l’énergie cinétique des électrons expulsés en fonction de la fréquence de la lumière ?
Un autre savant, Millikan, n’aime pas beaucoup
la théorie d’Einstein et met au point
une expérience pour la détruire.
Simulation de l’expérience de Millikan
L’expérience consiste, pour différentes fréquences, à trouver la tension minimale à appliquer
entre les deux plaques pour obtenir
un courant nulle dans le circuit.
Contrairement à son souhait premier,
l’expérience de Millikan a totalement
confirmé la théorie d’Einstein !
Conséquence :
Attribution du prix Nobel en 1921 à Einstein 🥳
Mais aussi à Millikan en 1923 😅
Cela illustre bien qu’une bonne expérience
n’est pas sensée donner raison à celui qui la mène mais seulement permettre de trancher.
Le modèle corpusculaire de la lumière permet d’expliquer les spectres discrets !
Quelle est la couleur du photon émis
par la transition électronique ci-contre ?
Données :
Quelle est la chaîne énergétique d’un panneau solaire photovolatïque ?
Un panneau solaire a
un point de fonctionnement optimal :
pour une certaine résistance de charge,
la puissance délivrée est maximale.
Comment trouver ce point ?
On trace la caractéristique de la cellule !
Comment obtenir le rendement
d’une conversion photovoltaïque ?
Avec $P_{rad} = I\times S$
où $I$ est l’irradiance en $\pu{W*m-2}$
et $S$ la surface du panneau en $\pu{m2}$
Quelle est la chaîne énergétique d’un panneau solaire thermique ?
Comment obtenir le rendement
d’une conversion photothermique ?