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SG092 Zusammenhang zwischen Energie und Freuenz bei einem Quantenteilchen

Quantenteilchen

Wellenlänge

Glossar

Physik für Schülerinnen und Schüler

Beim Fotoeffekt wird Licht auf Materie eingestrahlt, z.B. eine Metallkathode. Es werden Elektronen aus der Kathode ausgelöst, so genannte Fotoelektronen. Bei der Einstrahlung von monochromatischem Licht mit der Frequenz f bzw. der Wellenlänge λ = c/f (mit der Lichtgeschwindigkeit c) wird die kinetische Energie der "schnellsten" von ihnen gemessen. Die Abhängigkeit dieser kinetischen Energie von der Frequenz lässt sich so deuten, dass Photonen auf die Kathode einfallen mit einer bestimmten Energie Eph, wobei

Eph = h · f

h ist dabei das so genannte Planck'sche Wirkungsquant (h = 6,6261 · 10-34 J·s = 4,1357·10-15 eV·s )

Die gleiche Beziehung wird auch für beliebige Quantenteilchen angesetzt, doch hat die Frequenz f dabei häufig keine messbare Bedeutung.

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Beim Fotoeffekt gilt dann weiter noch der Energieerhaltungssatz: Eph = W0 + Ekin . Danach wird also die Photonenenergie Eph dazu benutzt, ein Elektron abzulösen (Austrittsarbeit Wo ) und auf die Energie Ekin zu beschleunigen.

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( Juni 2014 )