Strahlungsgesetze und Photoeffekt

Question 1

Sie können die Kurven des Planck’schen Strahlungsgesetzes für die Strahlung unterschiedlich heisser Körper interpretieren.

Answer 1

Vgl. Kapitel 10, Folie 9

Question 2

Sie können den Photoeffekt qualitativ erklären. Sie kennen die Planck’sche Formel, welche den Zusammenhang zwischen Energie und Frequenz (oder
Wellenlänge) beschreibt und können damit Berechnungen durchführen.

Answer 2

Planck’sche Formel
E = hf
Planck’sches Wirkungsquantum h = 6.626 x 10^–34 J s

Question 3

Sie können begründen, warum wir für das Licht sowohl das Wellen- als auch das Teilchenbild brauchen (Welle-Teilchen-Dualismus).

Answer 3

Um alle Erscheinungen des Lichts zu erklären, brauchen wir sowohl das Wellen- als auch das Teilchenmodell. Wir sprechen daher vom Welle-Teilchen-Dualismus des Lichts.
Die beiden Modelle können nicht zu einem einzigen, konsistenten Bild vereinigt
werden.

Question 4

Welche Eigenschaften haben Photonen?

Answer 4

Lichtteilchen, auch Photonen genannt, sind merkwürdige Teilchen:
• Sie haben keine Ruhemasse.
• Sie sind nicht geladen.
• Sie entstehen in der Lichtquelle.
• Sie bewegen sich immer mit Lichtgeschwindigkeit.
• Wenn sie auf Materie auftreffen, wird ihre Energie umgewandelt (z. B. in Wärme) und die Lichtteilchen existieren nicht mehr. Ihre Lebensdauer hängt also davon ab, wann Sie auf Materie treffen.
• Ihre Energie hängt von der Farbe des Lichts, allgemein von der Wellenlänge oder Frequenz der elektromagnetischen Strahlung ab.