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Photomultiplicateur , nucleaire

Posté par
Molotov79
25-05-19 à 20:59

Salut , je demande de l'aide pour mon exercice que voici et merci de m'aider
Exercice;
Données : Constante de Planck  h=10^{-34}J.s

Célérité de la lumière c=3.0.10^{8}m/s

Masse de l'électron m_{e} = 9,1.10^{-31}kg

Charge élémentaire e =1,6.10-19C

1eV=1,6.10-19C

L'énergie minimale nécessaire pour extraire un électron de la photocathode émissive d'une cellule photoélectrique est. W0=2,254 eV .En déduire la longueur d'onde  0dans le vide, correspondant au seuil photoélectrique.

1. Une source monochromatique S de longueur d'onde =0,275 µm éclaire la cathode de celle cellule. Sans calcul, donner la valeur numérique de l'énergie cinétique maximale E_{Cmax}. d'un électron émis, en la justifiant.

Quelle serait sa vitesse d'éjection V0 ?

2. S, supposée ponctuelle, émet dans toutes les directions avec une puissance totale P=0,1W. La cathode assimilable à une portion de sphére de rayon R=2m a une surface S=1cm2

2.1. Déterminer la puissance P'  captée par la cathode et en déduire le nombre de photons N qu'elle a reçu au bout du temps t=1 seconde.

2.2. Le rendement quantique de la cellule, que l'on dfinira par ailleurs, étant r=0,5% , calculer la valeur de l'intensité du courant de saturation Is

3. Ce photo courant étant faible, on procéde à une amplification grâce à un photomultiplicateur. Dans cet appareil, ci-contre représenté, un photon arrive sur la cathode (C) identique à celle précédemment étudiée et éjecte un électron. Cet électron est accélérè entre la cathode et une première anode appelée dynodes D1. Le choc violent sur D1 arrache k électrons secondaires.

Ces k électrons frappent une deuxième dynodes D2 et chacun d'eux ibérent k nouveaux électrons secondaires ... jusqu'à la dynodes n Dn. Les électrons éjectés de cette derniére dynodes arrivent sur l'anode A, ce qui permet d'avoir la possibilité de mesurer à l'aide d'un montage, le courant amplifié. Pour n=9 dynodes et k=4 électrons secondaires.

merci

sans calculer donner la valeur de Ecmax et en justifiant moi je connais que le calcul

Posté par
Molotov79
re : Photomultiplicateur , nucleaire 26-05-19 à 00:37

Posté par
odbugt1
re : Photomultiplicateur , nucleaire 26-05-19 à 01:11

Bonsoir,

Extraits du règlement de ce forum :
Le but du forum est d'aider les élèves à faire leurs exercices et non de faire leurs exercices à leur place.
N'envoyez pas le sujet d'un exercice sans montrer que vous y avez travaillé.
Merci donc de proposer vos pistes de réflexions pour résoudre votre exercice.

Remarques concernant l'énoncé :
La précision de la donnée concernant la constante de Planck est incohérente si on la compare à la précision des autres données.

1eV qui est une unité d'énergie ne peut pas être exprimée en Coulomb qui est une unité de charge électrique.

La question 3 annonce une représentation du photomultiplicateur.
Cette représentation est absente.
Cette "question 3" ne pose clairement aucune question !

Posté par
Molotov79
re : Photomultiplicateur , nucleaire 04-06-19 à 09:46

odbugt1 @ 03-06-2019 à 20:33

C'est aussi ce que j'ai trouvé à l'exception de l'accélération qui pour moi est égale à 2,88 m/s² et pas à 2,88

Répondre pour signaler qu'on ne donne pas suite est, me semble t'il la moindre des choses par respect pour ceux qui prennent le temps de s'occuper de ta demande.
Non ?
Remarque : Il était en effet tout à fait possible de répondre à la question posée sans aucun calcul. Mais ne mélangeons pas les topics ....


Je m'excuse c'etait tres vilain de ma part .Par ailleurs me semble t il que les profs que je cotoient sont mediocre je l'ai montre a un prof il m'a dit qu'il faut imperativement un calcul et que l'exercice etait mal pose du coup j'avais baisse les bras

Posté par
odbugt1
re : Photomultiplicateur , nucleaire 04-06-19 à 12:24

Pour répondre sans avoir à faire de calculs à la question 1 de cet exercice, il faut tout de même avoir auparavant répondu à la question qui se trouve dans l'introduction et qui concerne la valeur de la longueur d'onde λ0 (seuil photoélectrique)

On repère alors du premier coup d'oeil que  λ0 = 2 λ et on en déduit que l'énergie transportée par un photon est égal au double du travail d'extraction.
L'excédent d'énergie est au mieux transmise sous forme d'énergie cinétique aux électrons extraits.
Ainsi l'énergie transportée par un photon incident sert pour moitié à extraire un électron et pour l'autre moitié à lui communiquer de l'énergie cinétique.
L'énergie cinétique maximale est donc égale dans ce cas particulier au travail d'extraction soit 2,254eV



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