Salut à tous !
Voilà, je bloque sur un problème de physique (niveau terminale).

Voici l'énoncé:

Un électron qui se déplace à une vitesse de 10^8 m/s vient frapper une cible métallique. Lors de l'impact, il perd rapidement 25% de sa vitesse en émettant un photon. Quelle est la fréquence du photon émis ?

Voilà, j'ai l'impression qu'il faut faire intervenir le "travail" mais je n'y arrive pas.
Merci de votre aide si vous pouvez m'aider...

Il me semble que l'on dit effet photoélectrique. Du moins je l'appelle de cette manière...

25% de sa vitesse -> 25% de 10^8 m.s-1

C'est 0,75.10^8 m.s-1

Sa vitesse diminue, il perd de l'énergie (en l'occurence cinétique, car perte de vitesse). Variation d'énergie cinétique, que je vais noter Delta(Ec) par exemple : Delta(Ec) = mvi²/2 - mvf²/2

Tu connais la masse d'un électron, les vitesses initiales et finales, tu en déduis cette variation.

L'énergie qu'il perd est égale à l'énergie du photon émis.
Or d'après la mécanique quantique, les échanges d'énergie se font par quantum : E = h.u
u est la fréquence du photon émis, h la constante de Planck qui vaut 6,62.10^-34 j.s

<-> u = E/h

Or on a dit que ce E valait Delta(Ec) -> u = Delta(Ec)/h

Au final on peut donc dire que la fréquence du photon émis, dans n'importe quel cas est :

u = [mvi²/2 - mvf²/2]/h = (mvi² - mvf²)/2h
Or on sait que -> quantité de mouvement p = mv
Je peux me permettre de transformer de cette manière, mais n'utilises pas c'est pour le fun : u = [pi²/m - pf²/m]/2h = (pi² - pf²)/2mh

Mouais c'est assez jolie, tu ne trouves pas ?...

Bon en résumé, la solution serait : u = Delta(Ec)/h

Voilà, de rien. En esprérant ne pas dire d'anneries.

"Un posteur caché."

Au temps pour moi l'effet volatïque existe aussi. Ce sont deux choses très similaires mais l'un permet l'éjection des e- d'un métal sous l'effet de la lumière (effet photoélectrique), l'autre permet l'accélération ou la décélération d'e- dans un métal, c'est à dire on change la conduction du métal (effetvoltaïque) ton cas.

Voilà voilà.

voltaïque*

Merci beaucoup pour ta réponse précise et complète !

En fait, j'avais pas compris que l'énergie que perd l'électron était égale à celle que le photon émet... ce qui est logique.

Mais au début pour la variation d'énergie cinétique, que représentes les "i" et les "f" ?
Si j'ai bien compris, delta(Ec)= ( m(10^8)²/2 )- ( m. 0.25x10^8)/2

Donc delta (Ec)= M 75 000 000 ²/2 ?

En faisant le calcul, je tombe sur une fréquence de 3,86 x10^8 Hz mais je suis pas vraiment sûr

Les i et f signifient initiale et finale donc vi : vitesse initiale et vf : vitesse finale.

Donc tu n'as qu'à remplacer les vitesses par 10^8 m.s-1 et 0,75.10^8 m.s-1

Delta(Ec) = m(vi² - vf²)/2

Comme tu devrais le savoir, masse d'un e- : 9,1.10^-31 Kg
vi² = (10^8)² = 10^(8*2) = 10^16
vf² = (0,75.10^8)² = 0,5625.10^16

Delta(Ec) = 2.10^-15 J

u = Delta(Ec)/h = 3.10^18 Hz