Albert Einstein (1879-1955)

Les dates importantes :

• 1905 : publication sur la relativité restreinte

→ Dans les référentiels galiléens, les lois physiques sont similaires

→ La vitesse de la lumière est constante dans tous les référentiels galiléens

E=mc²Une autre facette de la relativité restreinte :

Application dans l’industrie nucléaire : défaut de masse

→ création d’énergie

• 1916 : publication sur la relativité générale

→ La vitesse de la lumière est identique dans tous les référentiels

→ Les forces gravitationnelles sont dues à une déformation géométrique ( une courbure ) de l’espace-temps

→ Cette courbure a pour origine la masse et l’énergie

→ Dans un espace-temps courbé, une particule libre suit la géodésique

Un exemple imagé

• Cette feuille de caoutchouc représente l’espace temps• Au milieu une boule de pétanque courbe l’espace-temps représente une planète

par exemple le Soleil• Si on prend une bille représentant la Terre par exemple celle-ci va être attirée par

la boule en métal à cause de la courbure.

Les masses importantes attirent les plus faibles masses de part cette courbure selon Einstein

• 1921 : Prix Nobel pour l’effet photoélectrique

Mais qu’est ce que l’effet photoélectrique ?

Quels sont ces applications dans l’industrie ?

L’effet photoélectrique

L’effet photoélectrique consiste en l’absorption d’un photon par le matériau qui engendre la libération d’un électron sous certaines conditions.

Explications

• Echec de l’explication par la théorie ondulatoire →Einstein propose une théorie corpusculaire

• La lumière est composée de photons ou quanta possédant une énergie définie E=hѵ

• Ces photons entrent alors en collision avec la surface du matériel soumis à la lumière

• Ils sont alors absorbés et chaque photon apporte son énergie E à un électron qui peut alors être éjecté ou non

Importance de la fréquence de la lumière émise

• Pour que l’éjection se produise il faut que l’électron se libère de l’attraction du noyau de l’atome

• Il faut donc que l’énergie fournie par le photon soit supérieure à l’énergie de liaison /d’ionisation appelée ici énergie d’extraction W

• Pour qu’il y ait extraction il faut donc que : E= hѵ ≥ W

• On appelle fréquence de seuil la fréquence telle que hѵ=W , c’est la fréquence minimale à fournir pour qu’il y ait éjection

• De plus, le phénomène est quasi-instantané

S’il y a éjection on obtient alors l’équation :

E = hѵ = W + Ec

avec Ec l’énergie cinétique apportée à l’électron et lui conférant donc une vitesse d’éjection et ceci grâce à l’énergie apportée par le photon

Les applications de l’effet photoélectrique

→ Les alarmes ou détecteurs de mouvement :

Envoi de lumière infra rouge (invisible) sur un matériau ayant de bonnes propriétés photoélectrique :

Émission d’un courant en permanence

Passage d’un individu Interruption du flux d’électron émis détectée

Détectée par le capteur photoémissif

Alarme générée

→ Les cellules photovoltaïques :

• Le soleil apporte la lumière nécessaire à l’effet photoélectrique sur une plaque de silicium

• Les électrons alors arrachés vont circuler grâce

à un système de couches dopées P et N

• Ce déplacement d’électrons créent ainsi un courant

Conclusion

Des questions ?

Merci de votre écoute

MARTYNIUCK Thomas et VILAIN Guillaume

Bibliographie :

• Wikipédia ( relativité restreinte, générale, effet photoélectrique, Einstein)• energies2demain.com• www.sunh2o.fr (cellules photovoltaïques )• www.gsi-alarme-securite.com• http://www.futura-sciences.com/fr/definition/t/physique-2/d/relativite-re

streinte_3571/( relativité restreinte )

• http://hal.archives-ouvertes.fr/docs/00/09/29/61/PDF/cel-33.pdf (relativité générale)

• http://e2phy.in2p3.fr/2005/Signore.pdf (relativité générale)• http://data0.id.st/prevoem26/perso/docs/photoelectricite.pdf (effet

photoélectrique)• http://

profs.cmaisonneuve.qc.ca/svezina/nyc/note_nyc/NYC_XXI_Chap%205.1.pdf ( effet photoélectrique )