PHOTOÉLECTRIQUE EFFET
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Caractéristiques de l’effet photoélectrique
Pour exploiter l’effet photoélectrique, on doit insérer dans un montage électrique un composant qui lui est sensible, une photocathode comme celle inventée en 1936 par le physicien allemand Paul Görlich (1905-1986) qui atteint un rendement quantique – défini comme le rapport du nombre d’électrons émis au nombre de photons incidents – de 30 % dans le bleu. Constituées par un film mince semi-conducteur de composition complexe (argent-oxygène-césium, antimoine-césium, antimoine-sodium-potassium-césium…), ces photocathodes sont délicates à fabriquer et sont sensibles à diverses gammes de longueurs d’onde. Dans un circuit électronique, on utilise plutôt comme photorécepteur une photodiode PIN constituée d’une jonction p-n (positif-négatif) améliorée par l’introduction d’une zone neutre intrinsèque (dispositif facilitant la circulation des électrons).
La mesure des flux lumineux est en effet la première application de l’effet photoélectrique. Développée industriellement dans la seconde moitié du xxe siècle, elle a permis, outre les cellules photoélectriques couplées aux appareils photo, l’invention de caméras de télévision performantes. De nombreuses autres applications ont été exploitées : par exemple, la surface et le volume du solide intervenant tous deux dans les caractéristiques des électrons émis par effet photoélectrique, on peut déduire de la distribution énergétique de ces électrons des informations structurelles sur les solides.
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Écrit par
- Bernard PIRE : directeur de recherche émérite au CNRS, centre de physique théorique de l'École polytechnique, Palaiseau
Classification
Média
Effet photoélectrique
Encyclopædia Universalis France
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