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
Pièges et confirmation expérimentale
Questions flash
5 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.
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Sous le seuil, chaque photon a une énergie inférieure au travail d'extraction : aucun électron ne part. 2 L'intensité augmente le nombre de photons, pas l'énergie de chacun, d'où le piège de la première réponse.
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L'énergie du photon sert d'abord à extraire l'électron, l'excédent devient énergie cinétique. 2 Le signe « + » ajouterait l'extraction au lieu de la retirer ; serait négatif au-dessus du seuil.
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Elle est fixée par la fréquence, pas par l'amplitude. 3 Penser le contraire vient de l'intuition ondulatoire classique, que l'expérience contredit.
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eV. Calculer donnerait une valeur négative, absurde pour une énergie cinétique.
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 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
- Annexe — Physique-Chimie spécialité, cadrage thématique et contenus, Ministère de l'Éducation Nationale. Consulté le 6 novembre 2026.
- Effet photoélectrique, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
- Photon, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
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