Définition
Sous irradiation ultraviolette, un métal émet spontanément des électrons. Cet effet appelé effet photoélectrique fut détecté expérimentalement par Becquerel en 1839, Hertz en 1887. Philipp Eduard Anton von Lenard montra en 1900 que les particules émises étaient des électrons.
Lenard montra en 1900 que le nombre d'électrons émis par le métal dépend de l'intensité lumineuse incidente, mais que leur vitesse ne dépend que de la fréquence du rayonnement UV.
Pour chaque type de métal, il existe une fréquence seuil \(\nu_S\) en deçà de laquelle on n'observe pas d'émission de "photoélectrons".
En outre, l'émission est un phénomène instantané, même pour de très faibles intensités.
Le dispositif expérimental de Lenard est constitué d'une cellule sous vide contenant la plaque métallique, qui fait office de cathode C. Une anode A de potentiel \(V_a=0\) permet d'appliquer une différence de potentiel variable :
\(\mathrm{U=V_c-V_a=V_c}\)
qui s'oppose au mouvement des électrons émis.
Les photoélectrons qui parviennent à vaincre cette différence de potentiel sont recueillis en P et comptés par un électromètre. La nature du métal constituant la cathode peut varier (césium, tungstène, ...). Les grandeurs mesurées sont :
la fréquence du rayonnement \(\nu\)
l'intensité du rayonnement \(\mathrm{I}\)
le potentiel \(\mathrm{V_c}\)
l'intensité du courant recueilli