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énergie d un électron

Posté par
passpartout
25-10-12 à 11:53

bonjour voila je prépare un TP de chimie
et voici la question
on considère deux armatures métalliques K et Asoumises à un edifférence de potentiel U0=UA-UK positive. Montres que l'énergie de l'électron quittant K avec une vitesse initiale nulle se monte à (UA-UK)eV lorrsqu'il atteint A !
quelqu un peut m aider ???
voila ..
merci d'avance

Posté par
Marc35
re : énergie d un électron 25-10-12 à 12:40

Bonjour,
On a une formule qui dit que le travail fourni par une charge q qui se déplace dans un champ électrique fourni par une différence de potentiel V est : W = qV (cas simple : champ uniforme bien entendu).
Le travail, c'est l'énergie cinétique.
Donc W = e V = e (UA-UK) .
C'est en joules et en électron-volt, c'est simplement (UA-UK) eV .
Je peux te le montrer d'une autre façon si tu n'es pas convaincu...

Posté par
passpartout
re : énergie d un électron 25-10-12 à 12:49

ce n est pas moi qui convaincre c est mon prof ^^

mais eV normalement c est une unité !!?

Posté par
Marc35
re : énergie d un électron 25-10-12 à 13:08

Mais si tu es convaincu, tu peux convaincre ton prof... Si toi-même, tu ne comprends pas et tu n'es pas convaincu par ce que j'ai écrit, tu ne risques pas de pouvoir convaincre ton prof...
L'électron-volt est une unité d'énergie effectivement.
1 eV = 1,6.10-19 J
C'est l'énergie d'un électron soumis à une différence de potentiel de 1 V.
Ce n'est pas l'unité officielle d'énergie (système SI) qui est le joule.

Posté par
J-P
re : énergie d un électron 25-10-12 à 13:22

Soit d la distance entre les 2 armatures.

Le champ électrique entre ces armatures est E = Uo/d

La force appliquée sur lélectron est F = q.E avec q = e la charge de l'électron.

Donc F = E.e = Uo.e/d

La force est constante et donc le mouvement de l'électron est uniformément accéléré.
F = m.a
Uo.e/d = m.a
a = Uo.e/(m.d)
a = cte et donc le mouvement est rectiligne uniformément accéléré.

on a donc, avec t1 le temps mis par l'électrob pour parcourir la distance d inter armatures.

d = a.t1²/2
v = a.t1

d = (Uo.e/(m.d)).t1²/2
v = (Uo.e/(m.d)).t1

v² = (Uo.e/(m.d))².t1²
v² = 2.(Uo.e/(m.d)) * (Uo.e/(m.d)).t1²/2
v² = 2.(Uo.e/(m.d)) * d
v² = 2.Uo.e/m

L'énergie cinétique de l'électron en arrivant à la plaque + est : Ec = (1/2).m.v², soit :

Ec = (1/2).m.2.Uo.e/m

Ec = Uo.e (on remarque que Ec ne dépend pas de la distance d entre les armatures)

Avec Uo = UA-UK

Ec = (Ua-Uk).e

Et dans le système d'unité où on choisi e comme charge unitaire, on a donc:

Ec = (Ua-Uk)*1 eV
-----
Saud distraction.  

Posté par
passpartout
re : énergie d un électron 25-10-12 à 13:32

piouf ^^
ben c est costau tout sa ^^

merciiii

Posté par
passpartout
re : énergie d un électron 25-10-12 à 13:43

juste il me demande la relation entre la tension Uo aux bornes du condensateur et l'énergie cinétique des photoélectrons
c est sa Ec = Uo.e  ???

Posté par
J-P
re : énergie d un électron 25-10-12 à 13:55

Ben oui, c'est Ec = Uo.e

Qui est valable dans tous les systèmes d'unités cohérents.

Si on utilise le système d'unité international, alors on a:
Ec = Uo.e
avec Ec en Joule, Uo en volts et e = 1,602.10^-19 C (coulomb)

Mais si on utilise une système d'unités autre mais cohérent, on a quand même Ec = Uo.e
Par exemple, on peut considérer le systèmes d'unités où la charge e de l'électron est considérée comme unitaire ... et dans ce cas on a e = 1 unité de charge (dans ce système d'unités) et avec Uo en Volts, l'énergie Ec est alors en eV.

Posté par
passpartout
re : énergie d un électron 25-10-12 à 13:58

encore merci ^^



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