Physique-Chimie (Spé) — Ondes et signaux
Le photon
Résumé
Le photon est le quantum d'énergie lumineuse, à la fois onde et particule. L'énergie d'un photon est E = hν = hc/λ, avec h = 6,63×10⁻³⁴ J·s la constante de Planck, ν la fréquence et λ la longueur d'onde. L'effet photoélectrique (Einstein, 1905) montre que la lumière émet des électrons d'une surface métallique seulement si la fréquence dépasse un seuil ν₀ : chaque photon transfère toute son énergie à un électron. L'énergie cinétique de l'électron émis est Ec = hν − W (W = travail d'extraction). Ce phénomène ne s'explique pas par le modèle ondulatoire classique. La dualité onde-particule est au cœur de la physique quantique : la lumière se comporte comme une onde (interférences, diffraction) et comme un flux de particules (effet photoélectrique).