Fiche de cours

Utiliser la formule de l'énergie d'un photon

Lycée > Premiere, Seconde pro > Physique Chimie > Utiliser la formule de l'énergie d'un photon

Fiche de cours
Quiz et exercices
Vidéos et podcasts

Objectif

Utiliser l’expression donnant l’énergie d’un photon.

Points clés

Dans le modèle corpusculaire, la lumière est assimilée à un faisceau de particules, les photons.
La variation d’énergie E d’un photon est donnée par la relation .
À l’échelle de l’atome, l’électronvolt (eV) est une unité d’énergie plus adaptée que le Joule (J) : 1 eV = 1,601 × 10⁻¹⁹ J.

Pour bien comprendre

Longueur d’onde
Onde électromagnétique
Atomes

1. Le photon

Il existe 2 modèles distincts pour décrire la lumière.

Le modèle ondulatoire : on dit que la lumière est une onde.
Le modèle corpusculaire : on dit que la lumière est un faisceau de particules.

En fait, la lumière est à la fois une onde et un faisceau de particules.

Dans le modèle corpusculaire, les particules de lumière sont nommées photons.

2. L'expression de l'énergie d'un photon

a. L'énergie d'un photon à partir de la fréquence

Soit une radiation lumineuse de fréquence ν (nu) constituée de photons.

Chaque photon a une énergie qui est donnée par la relation de Planck, donnée ci-dessous.

E = h × ν

avec :

E l’énergie du photon, en Joule (J)
h la constante de Planck, avec h ≈ 6,626 × 10⁻³⁴ J·s
ν la fréquence de la radiation considérée (fréquence du photon), en Hertz (Hz ou s⁻¹)

Remarque
Une autre unité de l’énergie existe, il s’agit de l’électron-volt (eV) qui est une unité plus adaptée que le Joule à l’échelle de l’atome.
Le passage d’une unité à l’autre s’obtient par la relation 1 eV = 1,601 × 10⁻¹⁹ J.

Exemple
On considère une radiation lumineuse de fréquence égale à 3,5 × 10¹⁴ Hz.

L’énergie des photons constituant cette radiation est égale à :
E = h × ν = 6,626 × 10⁻³⁴ × 3,5 × 10¹⁴ = 2,3 × 10⁻¹⁹ J.

Si on souhaite l’exprimer en eV, alors :

b. L'énergie d'un photon à partir de la longueur d'onde

Chaque photon se déplace à la vitesse de la lumière c ≈ 3,00 × 10⁸ m·s⁻¹.

Si on connait la longueur d’onde de la radiation constituant le photon, on peut exprimer son énergie en fonction de cette grandeur.

On sait que E = h × ν, or , on obtient donc la relation suivante.

avec :

E l’énergie du photon, en Joule (J)
h la constante de Planck, avec h ≈ 6,626 × 10⁻³⁴ J·s
λ la longueur d’onde de la radiation considérée, en mètre (m)
c la célérité de la lumière dans le vide, avec c ≈ 3,00 × 10⁸ m·s⁻¹

Exemple
On considère une radiation lumineuse de longueur d’onde égale à 450 nm.

On convertit tout d’abord la longueur d’onde en m :
λ = 450 nm = 450 × 10⁻⁹ m = 4,50 × 10⁻⁷ m.

L’énergie des photons vaut donc :

Évalue ce cours !

Note 4.1 / 5. Nombre de vote(s) : 204

Des quiz et exercices pour mieux assimiler sa leçon

La plateforme de soutien scolaire en ligne myMaxicours propose des quiz et exercices en accompagnement de chaque fiche de cours. Les exercices permettent de vérifier si la leçon est bien comprise ou s’il reste encore des notions à revoir.

S’abonner

Des exercices variés pour ne pas s’ennuyer

Les exercices se déclinent sous toutes leurs formes sur myMaxicours ! Selon la matière et la classe étudiées, retrouvez des dictées, des mots à relier ou encore des phrases à compléter, mais aussi des textes à trous et bien d’autres formats !

Dans les classes de primaire, l’accent est mis sur des exercices illustrés très ludiques pour motiver les plus jeunes.

S’abonner

Des quiz pour une évaluation en direct

Les quiz et exercices permettent d’avoir un retour immédiat sur la bonne compréhension du cours. Une fois toutes les réponses communiquées, le résultat s’affiche à l’écran et permet à l’élève de se situer immédiatement.

myMaxicours offre des solutions efficaces de révision grâce aux fiches de cours et aux exercices associés. L’élève se rassure pour le prochain examen en testant ses connaissances au préalable.

S’abonner

Des vidéos et des podcasts pour apprendre différemment

Certains élèves ont une mémoire visuelle quand d’autres ont plutôt une mémoire auditive. myMaxicours s’adapte à tous les enfants et adolescents pour leur proposer un apprentissage serein et efficace.

Découvrez de nombreuses vidéos et podcasts en complément des fiches de cours et des exercices pour une année scolaire au top !

S’abonner

Des podcasts pour les révisions

La plateforme de soutien scolaire en ligne myMaxicours propose des podcasts de révision pour toutes les classes à examen : troisième, première et terminale.

Les ados peuvent écouter les différents cours afin de mieux les mémoriser en préparation de leurs examens. Des fiches de cours de différentes matières sont disponibles en podcasts ainsi qu’une préparation au grand oral avec de nombreux conseils pratiques.

S’abonner

Des vidéos de cours pour comprendre en image

Des vidéos de cours illustrent les notions principales à retenir et complètent les fiches de cours. De quoi réviser sa prochaine évaluation ou son prochain examen en toute confiance !

S’abonner

Profs en ligne

Découvrez le soutien scolaire en ligne avec myMaxicours

Plongez dans l'univers de myMaxicours et découvrez une approche innovante du soutien scolaire en ligne, conçue pour captiver et éduquer les élèves de CP à la terminale. Notre plateforme se distingue par une riche sélection de contenus interactifs et ludiques, élaborés pour stimuler la concentration et la motivation à travers des parcours d'apprentissage adaptés à chaque tranche d'âge. Chez myMaxicours, nous croyons en une éducation où chaque élève trouve sa place, progresse à son rythme et développe sa confiance en soi dans un environnement bienveillant.

Profitez d'un accès direct à nos Profs en ligne pour une assistance personnalisée, ou explorez nos exercices et corrigés pour renforcer vos connaissances. Notre assistance scolaire en ligne est conçue pour vous accompagner à chaque étape de votre parcours éducatif, tandis que nos vidéos et fiches de cours offrent des explications claires et concises sur une multitude de sujets. Avec myMaxicours, avancez sereinement sur le chemin de la réussite scolaire, armé des meilleurs outils et du soutien de professionnels dédiés à votre épanouissement académique.

EXERCE-TOI EN T'ABONNANT