Relation de Planck-Einstein et conversion d'énergie en électronvolts

Terminale Technologique · Physique-Chimie Terminale Technologique

À retenir

• Relation de Planck-Einstein : E = h = hc/_0. • Constante de Planck : h 6,626 10^-34\ J·s. • Produit pratique : hc 1,988 10^-25\ J·m 1240\ eV·nm. • Facteur de conversion : 1\ eV = 1,602 10^-19\ J. • Énergie du visible : de 1,8\ eV (rouge) à 3,1\ eV (violet).

Le cours

1. Relation fondamentale de Planck-Einstein L'énergie E transportée par un photon associé à une onde électromagnétique de fréquence et de longueur d'onde dans le vide _0 est donnée par la relation de Planck-Einstein : E = h = h c/_0 • E est l'énergie du photon en joules (J). • h est la constante de Planck : h 6,626 10^-34\ J·s. • est la fréquence en hertz (Hz). • c 3,00 10^8\ m·s^-1 est la célérité de la lumière dans le vide. • _0 est la longueur d'onde dans le vide en mètres (m). 2. Conversion en électronvolts (eV) Pour comparer l'énergie d'un photon aux gaps de semi-conducteurs ou aux niveaux d'énergie atomiques : E(eV) = E(J)e = E(J)1,602 10^-19 Formule pratique de conversion directe : E(eV) 1240_0(nm). 3. Ordres de grandeur énergétiques Un photon rouge ( 700\ nm) transporte environ 1,8\ eV ; un photon bleu ( 400\ nm) transporte environ 3,1\ eV ; un photon UV ( 250\ nm) transporte environ 5,0\ eV ; un photon de rayon X ( 0,1\ nm) transporte plus de 10\,000\ eV (10\ keV).

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