Metallplatte wird mit Licht bestrahlt

Veryyy · Anmeldungsdatum: 14.08.2009 Beiträge: 142

Hallo,
ich bin gerade bei dieser Aufgabe:
Eine Metallplatte wird mit Licht der Wellenlänge 200nm bestrahlt. Welche Energie haben die austretenden Elektronen, wenn das Metall eine Austrittsarbeit von 0,7eV hat. Welche Geschwindigkeit, welchen Impuls (in kg*m/s) und welche Wellenlänge haben sie? Werden die austretenden Elektronen am Kristallgitter gebeugt?

Ich habe mir überlegt, die Energie der austretenden Elektronon mit der Formel

zu berechnen.
Dann kann ich E so umformen

c und h sind Konstanten und die Wellenlänge ist gegeben.
Dann habe ich noch die Austrittsarbeit und da bin ich mir unsicher, ob diese

oder

ist, ich glaube aber

.

Wenn ich das alles einsetze, erhalte ich

Stimmt das so?

Ich habe die Formel insgesamt noch nicht so ganz verstanden, also was die einzelnen Abkürzungen besagen.
Wäre super, wenn mir da jemand helfen könnte.

Steel93 · Anmeldungsdatum: 30.03.2009 Beiträge: 166

Also das sieht alles ganz richtig aus!
W_abl. beduetet nichts anderes als Ablösearbeit - also genau dasselbe wie die Austrittsarbeit.
Mit E_kin,max meint man die maximale kinetische Energie der austretenden Elektronen. Diese hast du ja berechnet.
Und E ist nun mal, wie du schon richtig gemacht hast, die Energie des eintretenden Lichtes.
Geschwindigkeit, Impuls und Wellenlänge der austretenden Elektronen kannst du ja berechnen, oder???

Veryyy · Anmeldungsdatum: 14.08.2009 Beiträge: 142

Danke für die superschnelle Antwort.
Also die Wellenlänge der austretenden Elektronen bekomme ich über

Den Impuls bekomme ich über

Und die Geschwindigkeit über

mit der Elektronenmasse

erhalte ich

Was meinst du dazu?

Ich weiß aber noch nicht, wie ich diese Frage beantworten kann: "Werden die austretenden Elektronen am Kristallgitter gebeugt? "
Eigentlich werden Elektronen ja gebeugt, wenn die Öffnung klein genug ist, aber darüber habe ich keine Angabe. Was muss ich denn hierzu berechnen oder betrachten?

Steel93 · Anmeldungsdatum: 30.03.2009 Beiträge: 166

Ich denke, dass das alles stimmen müsste.

Naja, bei dieser letzten Frage habe ich ehrlichgesagt echt keine Ahnung Augenzwinkern

Veryyy · Anmeldungsdatum: 14.08.2009 Beiträge: 142

ok.
Danke erstmal für deine Hilfe. Vielleicht weiß bei dieser Frage ja jemand anders weiter...

Ich freue mich wie immer über jeden Tipp.

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

Photoelektronenbeugung gibt es prinzipiell auf jeden Fall. Für das Auftreten von Beugungseffekten sollte die Wellenlänge ja möglichst in der Größenordnung der Gitterkonstante liegen. Vielleicht ist das ja hier gemeint.

(Ob dafür die Austrittsarbeit berücksichtigt werden muss oder nicht - schließlich findet die Beugung ja noch im Metall statt - müsste man sich noch einmal überlegen. Für eine Abschätzung der Wellenlänge spielt das aber wahrscheinlich keine so große Rolle.)

Veryyy · Anmeldungsdatum: 14.08.2009 Beiträge: 142

ok, da stimme ich dir zu.
Aber über die Gitterkonstante habe ich hier ja keine Angabe...

Was meint ihr zu der Überlegung, dass die herausgelösten Elektronen aus dem Metall ja von überall her herausgelöst werden. Auf das Gitter trifft also kein geordneter Strahl, sondern ungeordnet "fliegende" Elektronen.
Hat das Einfluss auf das Beugungsbild? Dass es z.B dadurch unschärfer wird oder so?

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

Aber man weiß ja vielleicht ungefähr in welcher Größenordnung sich Gitterkonstanten von Metallen so bewegen.

Zu dem Aussehen eines eventuellen Beugungsbildes ist natürlich schwierig etwas zu sagen, da ja nicht angegeben ist wie die Bestrahlung (z.B. wie räumlich ausgedehnt) erfolgt.

Aber nach einem Bild wird ja nicht gefragt, sondern nur ob Beugung überhaupt auftritt. Okay, andererseits tritt Beugung natürlich auch immer auf und die Frage ist wohl eher ob sie signifikant ist. - Hm, die Aufgabenstellung scheint da etwas unpräzise. ;-)