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Physique-chimie (spécialité) · TerminaleBac

Effet photoélectrique et photon : fiche de révision de Terminale

Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • L'effet photoélectrique est l'émission d'électrons par un matériau, généralement un métal, éclairé par un rayonnement de fréquence suffisamment élevée. 2
  • Il existe un seuil de fréquence, qui dépend du matériau : en dessous, aucun électron n'est émis, même avec une lumière intense. 2
  • Einstein l'explique en 1905 en supposant que l'énergie lumineuse est portée par des quanta, nommés photons en 1926. 3
  • Bilan d'énergie : l'énergie du photon sert d'abord à extraire l'électron, le reste devient énergie cinétique. 2
  • Retiens : la fréquence fixe l'énergie des électrons émis, l'intensité n'en change que le nombre. 3

Le phénomène à connaître

Le photon et le bilan d'énergie

Pourquoi l'onde classique échoue

Dans un modèle ondulatoire classique, une lumière plus intense devrait finir par arracher des électrons, quelle que soit sa fréquence. Or le seuil de fréquence existe. Einstein explique l'effet en admettant que l'énergie arrive par paquets : chaque photon agit seul sur un électron. 3

En 1921, Einstein est récompensé « pour la découverte de la loi de l'effet photoélectrique ». 3

Nobel d'Einstein

Pièges et confirmation expérimentale

Questions flash

5 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.

  1. On éclaire un métal avec une lumière de fréquence inférieure à sa fréquence seuil, mais très intense. Que se passe-t-il ?

  2. Dans le bilan d'énergie, quelle expression donne l'énergie cinétique de l'électron émis ?

  3. L'énergie des électrons émis dépend de l'amplitude de l'onde lumineuse.

  4. Un photon transporte 5,0 eV ; le travail d'extraction du métal est 3,2 eV. Quelle est l'énergie cinétique de l'électron émis, en eV ?

  5. Qui propose en 1905 que l'énergie de la lumière soit quantifiée pour expliquer l'effet photoélectrique ?

Les questions qu'on se pose

Pourquoi augmenter l'intensité lumineuse ne suffit-il pas à émettre des électrons ?

Chaque électron reçoit l'énergie d'un seul photon. Si cette énergie est inférieure au travail d'extraction, l'électron reste dans le matériau. Plus d'intensité signifie plus de photons, pas des photons plus énergétiques. C'est la fréquence qui détermine l'énergie des électrons émis. 3

Que faut-il savoir faire au Bac sur ce chapitre ?

Le programme attend que tu décrives l'effet photoélectrique et ses caractéristiques, que tu l'interprètes qualitativement avec le modèle particulaire de la lumière, puis que tu écrives un bilan d'énergie reliant l'énergie cinétique de l'électron, la fréquence et le travail d'extraction. 1 Entraîne-toi donc à écrire Ec=hν−WE_c = h\nu - W et à en déduire le seuil.

Quel est le lien avec les cellules photovoltaïques ?

Dans un semi-conducteur, un électron excité vers la bande de conduction peut donner un courant. Ce courant sert à détecter la lumière ou à produire de l'électricité dans une cellule photovoltaïque. 2

Sources

  1. Annexe — Physique-Chimie spécialité, cadrage thématique et contenus, Ministère de l'Éducation Nationale. Consulté le 6 novembre 2026.
  2. Effet photoélectrique, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
  3. Photon, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.

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