Détermination de la constante de Planck

Résumé du document

D'une part, la forte décélération des électrons produite par la collision avec l'anode produit un rayonnement de freinage, dont une partie sont des rayons x, émettant un spectre continu (...)

Extraits

[...] Détermination de la constante de Planck C'est en 1900, alors que l'on pensait que les échanges d'énergie entre la matière et le rayonnement s'effectuaient de façon continue, que Max Planck émit l'hypothèse qu'il n'existe que des niveaux d'énergie, déterminés par une constante universelle, le quantum énergétique. C'est la constante de Planck. Le but de ce TP sera de déterminer sa valeur par l'étude de spectres d'émissions d'un tube à rayons X. Protocole: Nous procedons au montage suivant: 1. source (cathode) 2. anode 3. tube compteur Un tension électrique est établie entre deux éléctrodes et 2). Un courant d'électrons circule alors de la cathode vers l'anode. [...]

[...] Nous pourrons ainsi déterminer la constante de Planck. En effet: La fréquence et la longueur d'onde sont liées par la relation: λ =c/ν On sait que e.U charge élémentaire d'un électron freiné dans l'anode) ν max = e.U / h d'aprés d'ou λmin= c.h/e.u Aprés régression linéaire de la droite λmin en fonction de connaissant e et nous trouverons la valeur de h. Voici les résultats de l'expérience: Nous traçons λmin en fonction de 1/U. La régression linéaire donne les valeurs suivantes: 1,387E-6 x + 0,000000000 Nous avons établi la relation:λmin= c.h/e.U λmin= 1,387E-6/U 1,387 E-6 étant le coefficient directeur, on a ch/e = 1,387E-6 1,387E-6 * e / c 1,387E-6 * 1,6 E-19 / 3E8 h = 7,40E-34 J.s En théorie h = 6,626 10–34 J.s incertitude relative: (7,40 6,626 / 7,40)*100 = La constante de planck introduit le discontinu dans la description de phénomènes élementaires et est la base de la physique quantique. [...]

[...] Il y a alors émission de spectres continus et de spectres de raies. D'une part, la forte décélération des éléctrons produite par la collision avec l'anode produit un rayonnement de freinage, dont une partie sont des rayons émettant un spectre continu. D'autre part, lors du choc, certains atomes du métal constituant l'anode perdent un électron. Lorsqu'il s'agit d'un électron d'une couche interne, un électron de la couche externe va se précipiter pour combler la place vacante. Il y a émission d'une raie caractéristique du métal concerné. [...]