Prédictions de physique classique:
* Intensité: La physique classique prédit que l'augmentation de l'intensité de la lumière devrait augmenter l'énergie cinétique des électrons émis. En effet, il suppose que la lumière est une vague, et une vague plus intense devrait fournir plus d'énergie aux électrons.
* Fréquence: La physique classique prédit que la fréquence de la lumière ne devrait pas affecter l'énergie cinétique des électrons émis.
Observations expérimentales:
* Intensité: Expérimentalement, l'augmentation de l'intensité de la lumière * augmente * le nombre d'électrons émis, mais il ne fait pas augmenter leur énergie cinétique.
* Fréquence: Expérimentalement, l'énergie cinétique des électrons émis fait dépendent de la fréquence de la lumière. Il y a une fréquence de seuil en dessous duquel aucun électrons n'est émis, quelle que soit l'intensité de la lumière.
le problème:
La physique classique ne parvient pas à expliquer ces observations car elle traite la lumière comme une vague. L'effet photoélectrique montre que la lumière se comporte comme une particule (un photon) lors de l'interaction avec la matière.
Explication d'Einstein:
Albert Einstein a expliqué l'effet photoélectrique en utilisant le concept de photons. Il a proposé que:
* La lumière se compose de paquets d'énergie discrets appelés photons.
* L'énergie d'un photon est proportionnelle à la fréquence de la lumière (e =hν, où H est la constante de Planck).
* Lorsqu'un photon frappe un métal, il peut éjecter un électron si son énergie est supérieure ou égale à la fonction de travail du métal.
* L'énergie cinétique de l'électron éjecté est égale à l'énergie du photon moins la fonction de travail (ke =hν - φ).
l'explication d'Einstein explique avec succès les observations expérimentales:
* Intensité: L'augmentation de l'intensité de la lumière signifie que plus de photons frappent le métal, conduisant à plus d'émissions d'électrons, mais l'énergie de chaque photon reste la même, donc l'énergie cinétique des électrons éjectés ne change pas.
* Fréquence: L'augmentation de la fréquence de la lumière augmente l'énergie de chaque photon. Si l'énergie du photon est supérieure à la fonction de travail, un électron est émis avec une énergie cinétique plus élevée.
En conclusion, la physique classique, basée sur la nature des vagues de la lumière, ne peut pas expliquer l'effet photoélectrique. L'explication d'Einstein en utilisant la nature des particules de la lumière (photons) résout avec succès les écarts entre les prédictions classiques et les observations expérimentales.
