3.1 Photonen

Question 1

Lichtquantenhypothese (Formel)

Answer 1

E = h * f

Question 2

Photoeffekt Definition

Answer 2

lichtelektrischer Effekt: kurzwelliges Licht löst e- aus Metalloberflächen heraus

Question 3

Welche Theorie hat Einstein zu Photonen aufgestellt & von wessen Idee folgend?

Answer 3

Einstein Theorie aus einer Idee von Plank folgend: Licht aus Quanten

Lichtquantenhypothese

Question 4

Grenzfrequenz Definition + Formel

Answer 4

 Grenzfrequenz f0: Frequenz, die Licht mind. haben muss, um e- herauszuschlagen, demnach muss folgende Austrittsarbeit W verrichtet werden, um e- aus Platte W= h* f0

Question 5

Restenergie für e- -Beschleunigung Formel

Answer 5

 Restenergie für e- -Beschleunigung (Kin. Energie) Wk= h*f-W

Question 6

Wellenlänge Formel (wenn nur Frequenz bekannt)

Answer 6

λ=c/f

Question 7

Warum kein halbes Photon erzeugen können?

Answer 7

 Nicht möglich, halbes Photon zu erzeugen: Minimale Energie E = hf, die noch bei einer Frequenz f erlaubt, stell ein einzelnes Photon dar

Question 8

Warum lässt sich der Photoeffekt nicht mit der Wellentheorie begründen?

Answer 8

Laut dieser:

• Lichteinfall sollte e- mit Energie versorgen, bis genug, um Metall zu verlassen
• herausgelöste e- sollten bei starkem Licht auf höhere Geschwindigkeiten beschleunigen als bei schwachem

Experimente zeigten jedoch:

• Ekin e- unabhängig von Lichtintensität
• Zahl ausgelösten e- hängt von Lichtintensität ab
• uterhalb materialabhängiger Frequenzen keine e- herausgeschlagen

Question 9

innerer & äußerer Photoeffekt

Answer 9

innerer: im Innern von Halbleitern durch Energie Lichts bewegliche Ladungen -> Lichtsensor-Technologie (Photovoltaik)
äußerer: e- verlassen den Körper (Photomultiplier)