Photoeffekt - Physik / Quantenphysik

Dieses Thema im Forum "Schule, Studium, Ausbildung" wurde erstellt von Nees, 23. Mai 2012 .

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  1. 23. Mai 2012
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    Ich komme da irgendwie nicht so drauf. Hat hier jemand zufällig Physik studiert?
     
  2. 24. Mai 2012
    Zuletzt bearbeitet: 24. Mai 2012
    AW: Photoeffekt - Physik / Quantenphysik

    Wo genau kommst du nicht weiter?

    Zu der Frage, warum man den Photoeffekt klassisch nicht erklären kann, findet man bei Google und Wikipedia genügend. Hier nur mal paar Stichworte: Instantanes Einsetzen des Photostroms, Photostrom setzt nur ab einer bestimmten Grenzwellenlänge ein etc, Intensität ändert nichts an der anliegenden Gegenspannung.

    Hier mal paar Hints: Die Austrittsarbeit von Kalium beträgt 2.25 eV, die von Platin 5.66 eV. In welchem Bereich muss nun die Energie deiner Photonen liegen, damit nur Elektronen aus dem Kalium, nicht aber aus dem Platin ausgelöst werden?

    Zum zweiten Teil: Du kennst die Wellenlänge, damit kannst du die Energie der Photonen berechnen. Dann musst du eigentlich nur noch wissen, dass die Photonenenergie zuerst die Austrittsarbeit verrichtet und die restliche Energie in die kinetische Energie der Elektronen geht. Diese wandern nun zur Platin-Anode. Nach einiger Zeit baut sich somit ein Gegenfeld auf (weil ja die Kathode immer positiv geladener wird und die Anode immer negativ geladener). Irgendwann stellt sich so ein Gleichgewicht zwischen Gegenpotential und kin. Energie der Elektronen ein, sodass die ausgeschlagenen Elektronen gerade nicht mehr die Anode erreichen (sonst würde sich die Spannung ja weiter erhöhen). Der Rest ist dann ganz einfach, wenn man weiß, dass ein Elektron 1 eV Energie dazugewinnt/verliert, wenn man es in einem Feld mit 1 V beschleunigt/bremst.
     
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  3. 24. Mai 2012
    AW: Photoeffekt - Physik / Quantenphysik

    Ja also, dass es nicht nur als klassische Welle beschrieben werden kann ist einleuchtend, da mit dem austreten der Elektronen ja Energie in Form von Kinetischer Energie vorhanden ist. Dadurch lässt sich dem Licht ja ne gewisse Masse zuordnen.

    Woher weiß ich das, aus den Hinweisen? Ich meine die Austrittsarbeit?
     
  4. 26. Mai 2012
    Zuletzt bearbeitet: 26. Mai 2012
    AW: Photoeffekt - Physik / Quantenphysik

    Also reina us dem Aufgabentext kannst du das nicht lösen. Dafür musst du mehr wissen. Z.b. die Gleichung die du zu überprüfen hast und natürlich die Austrittsenergie für Cs. Die findest du aber in der Formelsammlung, die du höchst wahscheinlich besitzt und auch verwenden darfst. Sogar später im Abitur.

    Deine Begründung gegen die alleinige Wellennatur des Lichts stimmt nicht. Wieso sollte eine Welle nicht auch Dinge bewegen können? Nein. Es geht darum, - aber das siehst du halt nicht so einfach - dass du nicht wellenlängenunabhängig Elektronen rauslösen kannst. Normal hängt die Energie einer Welle mit dem Quadrat ihrer Amplitude, i.e. mit der Intensität des Lichtes zusammen. Wenn du aber mit einem zu geringen f (f=frequenz) einstrahlst, dann kannst du da soviel draufballern wie du willst, du wirst nie Elektronen rauslösen können. Aber im Grunde hat das Pyro auch schon alles gesagt und ansonten wiki sowieso. Frag nochmal nach, wenn du das gelsen und dann nicht verstanden hast.
     
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