Photoeffekt

Photoeffekt (Abbildung 21.3)

Positive Kathode u. negative Anode

es wird untersucht, unter welchen Bedingungen auf eine Metallplatte fallendes Licht Elektronen herausloest und wie viel Energie die herausgeloesten Elektronen haben Dualer Charakter des Lichts, Welleneigenschaften u. Teilcheneigenschaften Um Energie der Photoelektronen zu bestimmen zu bestimmen, wird zwischen Anode und Photokathode eine Gegenspannung U(G) angelegt, dann U(G) so lange erhoehen bis U(G) = U(Grenz) ist, denn dann fliesst kein Anodenstrom :

E(kin) = e U(Grenz)

Abbildung 21.4 Messkurven des Photoeffekts

Energie der Elektronen bleibt bei erhoeter Beleuchtungsintensitaet gleich (Frequenz=const) E=mv^2=e U(Grenz) Mit steigender Frequenz, bei Intensitaet const. Steigt die Energie der Elektronen Es gibt ein Frequenzminimum ab dem kein Photoeffekt mehr beobachtet wird Es besteht ein linearer Zusammenhang zwischen Lichtfrequenz und Energie der Elektronen(Abbildung 21.5)

Geradengleichung:

E(kin)=e U(Grenz)=h $\nu$-W(A)=h($\nu$-$\nu$(min))

Der Wert von h(Plancksches Wirkungsquantum) kann man aus der Steigung von h/e ablesen. W(A)=Austrittsarbeit ist vom Material der Photokathode abhaengig W(A) is die Energie, die benoetigt wird um ein Leitungselektron aus seiner Bindung im Metall zu loesen und durch die Oberflaeche hindurch ins Vakuum zu bringen Wenn Licht auf eine Photokathode faellt, werden dann und nur dann Elektronen aus dem Metall herausgeloest, wenn die Energie der Photonen groesser als die Austrittsarbeit des Metalls ist. Es gibt daher eine Materialabhaengige Grenzfrequenz($\nu$min). Die Elektronenenergie ist unabhaengig von der Beleuchtungsintensitaet.

Die Energie des Photons(E=h$\nu$) haengt nur von der Frequenz($\nu$) des Lichts ab!