Photon

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Traduction

Photon (Français) / Photon (Anglais) / الفوتون (Arabe)

Définition

• Domaine, Discipline, Thématique :

Catégorie: Sciences physiques / Catégorie: Physique / Catégorie: Physique atomique nucléaire

Définition écrite

Le photon est une particule élémentaire, de masse et de charge nulle,c'est l’aspect corpusculaire de la lumière.Il transmet l'interaction électromagnétique, la lumière étant un exemple d'onde électromagnétique. Le nom photon vient du grec et signifie "lumière".

Définition graphique

Concepts ou notions associés

particule / aspect corpusculaire / lumière / interaction électromagnétique / onde électromagnétique

Exemples, applications, utilisations

• Effet Photo-électrique: Le photon cède son énergie à un électron lié (absorption) qui sera éjecté hors de l’atome (photoélectron )avec énergie cinétique égale à la différence entre hν et l'énergie de liaision

Plus hν grande, plus grande sera la probabilité que le photoélectron soit émis dans la même direction que le photon La direction du photon diffusé dépend de son énergie Si son émission est vers l’avant E photon diffusé ~ E photon incident Si l'émission est vers l’arrière (rétrodiffusion) E photon diffusé est minimale

Chaque photon porte une énergie tel que 

𝐸𝑝hoton=ℎ𝜈=ℎ𝑐/𝜆 C'est le quantum d'énergie, avec h = 6,62. 10-34 J.s c'est la constante de Planck.

Quand un atome d'hydrogène initialement au niveau p d'énergie Ep reçoit un photon d'énergie Ephoton=hν, il existe 4 situations réparties en deux cas : 1er cas : l'électron reste lié à son noyau : Ephoton< Eionisation 1ère situation : Ep + Ephoton=En le photon est absorbé par l'atome qui passe du niveau p au niveau n. 2ème situation : Ep + Ephoton≠ Enle photon est diffusé et l'atome reste au niveau p. 2ème cas : l'électron devient libre : Ephoton ≥ Eionisation l'atome est ionisé. 1ère situation : Ephoton= Eionisation le photon est absorbé par l'atome qui s'ionise tel que son électron est libéré sans énergie cinétique. 2ème situation : Ephoton> Eionisationle photon est absorbé par l'atome qui s'ionise tel que son électron est libéré avec une énergie cinétique Ec = Ephoton-Eionisation

Erreurs ou confusions éventuelles

• Faire attention aux conditions ´ de la collision entre l’electron et le positron.

Les élèves croient que la lumière est différente de l'onde électromagnétique or La lumière est une onde électromagnétique qui "éclaire"

Questions possibles

• Questions:

Le photon a t il une durée de vie où est t il éternel? Comment calculer l'énergie que doit posséder un photon incident capable d'ioniser l'atome ? Quelle est la durée de vie du photon ? Que se passe-t-il lors de la collision entre 2 photons ? Que se passe-t-il si un photon rencontre un électron ou un proton ?

Liaisons enseignements et programmes

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= Difficultés liées à son enseignement = Les élèves trouvent une difficulté en comprenant l'interaction photon électron et l'énergie

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