une branche de la physique théorique qui étudie le comportement de la matière et de l'énergie au niveau atomique et subatomique, où des lois différentes de la physique classique s'appliquent
Formule de l'énergie du photon : ε = h·ν — l'énergie est proportionnelle à la fréquence, où h — constante de Planck, ν — fréquence du photon
L'énergie d'un seul photon est directement proportionnelle à sa fréquence ν. Planck (h) a introduit l'idée du quantum d'énergie : l'énergie est émise/absorbée par portions discrètes.
Formule de l'énergie du photon : ε = h·c / λ — l'énergie est inversement proportionnelle à la longueur d'onde, où h — constante de Planck, c — vitesse de la lumière, λ — longueur d'onde
Plus la longueur d'onde est courte, plus l'énergie du photon est élevée. Utilisé, par exemple, pour calculer l'énergie dans les gammes des rayons X et de l'ultraviolet.
Formule de la quantité de mouvement du photon : p = ε / c = h / λ — la quantité de mouvement est proportionnelle à l'énergie et inversement proportionnelle à la longueur d'onde, où ε — énergie du photon, c — vitesse de la lumière, h — constante de Planck, λ — longueur d'onde
Un photon possède une quantité de mouvement bien qu'il n'ait pas de masse au repos. La quantité de mouvement est importante dans les calculs de la pression de la lumière et de l'effet photoélectrique.
Formule de l'équivalence énergie-masse : ε = m·c² — l'énergie du corps est proportionnelle à sa masse multipliée par le carré de la vitesse de la lumière
Selon la théorie de la relativité restreinte d'Einstein : l'énergie et la masse sont interchangeables. Même pour les photons, une masse équivalente peut être calculée pendant le mouvement.
Formule de la masse du photon : m = ε / c² = h / (λ·c) — la masse est exprimée par l'énergie ou par la longueur d'onde, la constante de Planck et la vitesse de la lumière
Bien qu'un photon n'ait pas de masse au repos, son énergie permet de calculer une masse équivalente. Ceci est applicable dans certains modèles quantiques et astrophysiques.
Formule du travail d'extraction : A = h·ν₀ = h·c / λ₀ — énergie minimale requise pour extraire un électron d'une substance, exprimée par la fréquence seuil ou la longueur d'onde seuil
Le travail d'extraction **A** — l'énergie minimale requise pour éjecter un électron d'une surface. Dépend du matériau : chaque substance a sa propre fréquence seuil ν0 ou longueur d'onde seuil λ0.
Formule du bilan énergétique de l'effet photoélectrique : h·ν = A + e·U₃ — l'énergie du photon est dépensée pour le travail d'extraction de l'électron et pour vaincre le potentiel d'arrêt
L'énergie du photon est utilisée pour vaincre le travail d'extraction **A** et conférer de l'énergie cinétique à l'électron. **eU3** — énergie correspondant à la tension d'arrêt requise pour stopper les photoélectrons.
Formule : h = 6.626 × 10⁻³⁴ J·s — constante physique fondamentale, reliant l'énergie du photon à sa fréquence
Une constante reliant la fréquence du rayonnement électromagnétique à l'énergie d'un photon. Elle est la base de toute la physique quantique.
Formule : c = 3.00 × 10⁸ m/s — constante physique fondamentale, définissant la vitesse maximale de propagation des ondes électromagnétiques dans le vide
La vitesse maximale de transfert d'informations et de mouvement des photons dans le vide. Utilisée dans toutes les formules liées à la longueur d'onde et à l'énergie.
Formule : e = 1.602 × 10⁻¹⁹ C — constante physique fondamentale, caractérisant la charge d'un seul électron ou proton
La charge d'un seul électron ou proton. Utilisée dans les calculs de l'énergie des photoélectrons à travers la tension d'arrêt.