200nm

e- · Gast

Hallo!

Bei etwa 200nm können Photonen beim photoelektr. Effekt bewirken, daß Elektronen frei werden.

Warum 200nm?

Braino · Anmeldungsdatum: 23.11.2006 Beiträge: 57 Wohnort: Aachen

Hi,

damit Elektronen beim Photoeffekt austreten, müssen die Photonen eine Energie besitzen, die mindestens so groß wie die Austrittsarbeit ist. Die Energie von Photonen hängt direkt mit der Wellenlänge zusammen,

.

Es ist also durchaus möglich, dass die Wellenlänge von 200 nm bei einem konkreten Beispiel zutrifft, verallgemeinern lässt sich dies jedoch keinesfalls.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Beim äußeren photoelektrischen Effekt löst Lichtstrahlung (bzw. UV) Elektronen aus Metallen. Die Photonen h * f müssen dabei die (materialabhängige) Austrittsarbeit für das Elektron WA aufbringen und für dessen Bewegung sorgen 1/2 m v^2. WA liegt zwischen 1,0 eV (Bariumoxid auf Platinnickel) und 5,47 eV (Au (100)). Es sind also (selbst für v = 0) minimale Frequenzen nötig f_min = WA / h; für Au ca. 226 nm.

Darum geht es vermutlich in der Frage.

F

e- · Gast

In den Diagrammen die ich bisher gesehen habe liegt die Grenze bei etwa 200nm.
OK es gibt auch noch die Materialabhängigkeit.

Jetzt interessieren mich 2 Fragen:

-Wie verhält sich die Grenze, bricht der Effekt sofort ab, oder gibt es einen schleifenden Übergang, oder kann über 200nm doch alle paar Monate mal was passieren (weil ein Elektron grade in der richtigen Position ist)?

-Wenn ich richtig verstehe (und wenn man c wegdenkt) dann wird diese Grenze hauptsächlich von der Wellenlänge bestimmt, ist also eine geometrische Sache.

Was genau geht da eigentlich vor sich? Welchen Einfluß hat der Spin darauf?

Was genau passiert da im Falle des energetisch schwächsten photoelektr. Effekt.

Irgendwo im Bereich 200nm werden Atome nicht mehr bewegt (angestoßen?) sondern gezwungen Elektronen abzugeben.

Ich verstehe einfach nicht wie genau (im Detail) das funktioniert.
Kommen die 200nm aus der Größe des Elektrons?

Resonanzerscheinung durch Interferenz?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Es gibt verschiedene Methoden, um freie Elektronen aus Metallen zu holen: Glühemission (Kathoden), starke Felder (Feldemission), Sekundärelektronen Emission und eben den Photoeffekt. Daneben sicher auch ein "Verdunsten" einzelner Elektronen; aber mit meßbaren Strömen? - KA.

mfG
F.

Gargy · Anmeldungsdatum: 24.11.2006 Beiträge: 1046

e- · Gast

"Resonanzerscheinung durch Interferenz?
Was meinst du damit?"

Ich meine, daß der Begriff "Energie" recht makroskopisch ist.
Es gibt verschiedenste Arten von Energie.

Mit Resonanz meine ich, daß ab einer bestimmten Frequenz Materie derart angeregt werden kann, daß sich der Materienkomplex nicht mehr bewegt (Temperatur), sondern zerstört wird (Elektron fliegt weg).

D.h. die Materie muß so schnell mitgehen, daß sie "zerreißt".

Fragt sich nur, woher die 200nm kommen.
Das muß mit Größen zu tun haben. Energie ist ja nur was sehr makroskopisches. Im Kleinen gibt es Bewegung und Distanz.

e- · Gast

"Es gibt verschiedene Methoden, um freie Elektronen aus Metallen zu holen: Glühemission (Kathoden), starke Felder (Feldemission), Sekundärelektronen Emission und eben den Photoeffekt. Daneben sicher auch ein "Verdunsten" einzelner Elektronen; aber mit meßbaren Strömen? - KA. "

OK das sind aber schon freie Elektronen. Die werden zB durch Temperatur hinausgestoßen, weil sich die Materiekomplexe stärker bewegen (zB Temperatur).

Ich spreche aber von der Entstehung eines freien Elektrons durch Manipulation eines Materienkomplexes (Nukleus only?) durch Raumwellen (elektromag. Wellen).

Und ich versuche zu verstehen, warum es da eine Grenze fon 200nm gibt.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Mit freie Elektronen sind die im Metall frei beweglichen Leitungselektronen gemeint. Sie unterliegen dort jedoch einem Potential (der positiven Atomrümpfe), das sie überwinden müssen - eben durch Austrittsarbeit WA, geleistet zum Beispiel durch Photonen mit mindestens einer durch WA vorgegebenen Frequenz (bzw. maximalen Wellenlänge). So kommt es zu den 200 nm.

Wie beim Wasser einzelne Moleküle "verdampfen" auch spontan Elektronen. Es wäre bei Interesse zu überlegen wie man sie registriert.

mfG, F.

Gargy · Anmeldungsdatum: 24.11.2006 Beiträge: 1046

e- · Gast

"Mein Eindruck ist, dass du die 200nm als einen Abstand bzw. eine Distanz "im Mikroskopischen" ansehen möchtest, eine Art Reichweite oder Wirkungsweite. Es ist aber "nur" die Wellenlänge, die dir Aussagen über die Energie machen kann über "

Nur? Ohne der Wellellänge gibt es die Energie (bzw. das Phänomen Energie) nicht. Es gibt mikroskopisch keine Energie im Sinne von natürlichen Vorgängen. Es gibt Bewegung, definiert über Distanzen (Wellenlänge), die einen Effekt haben, den wir mit Energie assoziieren können.
Wobei wir unterschiedlichste Arten von Energien erfinden um alle diese Effekte zu beschreiben.

Energie (gemäßt E=h.f) existiert nicht im natürlichen Sinne, Wellenlänge sehr wohl, weil es ja die Welle tatsächlich gibt!

pfnuesel · Anmeldungsdatum: 04.11.2004 Beiträge: 248 Wohnort: Zürich

wishmoep · Anmeldungsdatum: 07.09.2008 Beiträge: 1342 Wohnort: Düren, NRW

Widersprichst du nicht gerade in einem Satz dir selbst?
Einerseits, dass Wellen nur ihre Energie auf Grund ihre Wellenlänge haben, diese Energie aber faktisch nicht existiere? grübelnd

(ich schließe mich pfnuesl an)

Gargy · Anmeldungsdatum: 24.11.2006 Beiträge: 1046

e- · Gast

Gargy, es gibt Wellen. Energie ist eine Größe, die vom Menschen festgelegt wird. So wie Temperatur. Auch das Elektron ist eine Welle, es gibt ja sogar schon ein Foto davon.

Da geht es nicht um Philosophie. Aber die 200nm sind eine Wellenlänge und unabhängig von Energie sollte der photoelektrische Effekt erklärbar sein.
Durch die Quantisierung hängt natürlich alles minteinander zusammen.
Darum auch die Verwirrung um das Thema.

Ich könnte auch fragen, warum erst ab einer bestimmten Energie freie Elektronen austreten. Dann würde eben die Frage lauten, warum planksche h den Wert x hat und nicht x+irgendwas.

Aber die Wellenlänge der Raumwelle (Photon) mit der 200nm Grenze erscheint mir fundamentaler und naturbezogener.

Klo

Gargy · Anmeldungsdatum: 24.11.2006 Beiträge: 1046

So mein letzter Beitrag hierzu. Deine Kloschüssel kannst du behalten.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Lieber Gast!

Nach meiner, vollkommen unmaßgeblichen Ansicht bist Du hier (und das ist keinerlei Wertung!) irgendwie im falschen Film gelandet. Für solche Unterhaltungen gibt es andernorts doch sicher vielfältige und bessere Möglichkeiten.

Dir alles Gute und angenehme Feiertage!
Franz