Énergie cinétique et conservation de l'énergie d'un électron de classe de 1ère

Terminale Technologique · Physique-Chimie Terminale Technologique

À retenir

• Énergie cinétique : E_c = 1/2 m v^2 (en J). • Vitesse déduite : v = 2 E_c/m. • Accélération sous tension : E_c = e U (avec e = 1,60 10^-19\ C). • Définition de l'électronvolt : 1\ eV = 1,60 10^-19\ J. • Masse de l'électron : m_e 9,11 10^-31\ kg.

Le cours

1. Énergie cinétique d'une particule Pour une particule de masse m animée d'une vitesse v non relativiste (v c), l'énergie cinétique E_c mesure l'énergie liée à son mouvement : E_c = 1/2 m v^2 • E_c est en joules (J). • m est la masse en kilogrammes (kg) (pour l'électron : m_e 9,11 10^-31\ kg). • v est la vitesse en mètres par seconde (m·s^-1). 2. Travail de la force électrique et accélération Lorsqu'un électron initialement au repos est accéléré par une tension électrique positive U, le travail de la force électrique W = e U est intégralement converti en énergie cinétique : E_c = E_c - 0 = e U 1/2 m_e v^2 = e U avec e = 1,602 10^-19\ C la charge élémentaire. 3. L'électronvolt comme unité d'énergie atomique À l'échelle microscopique, le joule est une unité démesurée. On utilise l'électronvolt (eV) : 1\ eV = 1,602 10^-19\ J Un électron accéléré sous une tension de 100\ V acquiert une énergie cinétique de 100\ eV.

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