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Quanteneffekte
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Der lichtelektrische Effekt◦ Das Hallwachs-Experiment◦ Photozelle
Die Gegenfeldmethode◦ h-Bestimmung
Grenzen der klassischen Physik Lichtquantenhypothese Quellen
Gliederung
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Auslösung von Elektronen aus Metalloberflächen durch Lichtbestrahlung
Der lichtelektrische Effekt
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Das Hallwachs-Experiment
Beobachtungen:
Negative Aufladung: Elektroskop wird entladenPositive Aufladung: Elektroskop wird nicht entladenErhöhung der Lichtintensität hat keinen Effekt auf die Entladung
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Lichtintensität: hat keinen Einfluss Lichtfrequenz: bestimmte Frequenzen
(z.B. rotes Licht) können keine Elektronen auslösen
Energiebetrachtung: EAustrittsarbeit+Ekin=ELicht
Ziel weiterer Experimente: Bestimmung der kinetischen Energie der ausgelösten Elektronen
Beobachtungen
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Gegenfeldmethode
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Durch eine Erhöhung der Frequenz des Lichts wird eine höhere Geschwindigkeit der ausgelösten Elektronen erreicht
Beobachtungen
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h-Bestimmung
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Linearer Zusammenhang:◦ Ekin=m*f+b
b=Austrittsarbeit(materialabhängig) m=Steigung (Planck'sche Konstante=h)
◦ h= E=h*f
Auswertung
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1. Existenz einer Grenzfrequenz2. Unabhängigkeit der Energie der Elektronen
von der Intensität des Lichts3. Abhängigkeit der Energie der Elektronen von der Frequenz des Lichts4. Sofortiges Einsetzen des Photostroms
Grenzen der klassischen Physik
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1. Licht besteht aus Photonen (Lichtquanten) der Energie h*f2. Monochromatisches Licht besteht aus gleich energiereichen Photonen 3. Eine höhere Anzahl von Photonen pro Zeiteinheit bewirkt ein Ansteigen der Lichtintensität4. Die Energie von Photonen wird entweder ganz oder gar nicht übertragen
Einstein‘sche Lichtquantenhypothese
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http://www.joerg-rudolf.lehrer.belwue.de/j/images/physik_os/quanten/photoeffekt.pdf
http://www.leifiphysik.de/web_ph10_g8/umwelt_technik/09photoeff_vert/vertiefung.htm
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fc/Fotoelektrischer_Effekt.svg
Quellen