Aufgaben: Fotoeffekt, Elektronen, Photonen

Marco91 · Anmeldungsdatum: 30.04.2010 Beiträge: 8

Hi!
Habe hier mal wieder zwei Fragen bei denen ich mir nicht sicher bin und wieder mal etwas Hilfe gebrauchen könnte.

"Eine mit Caesium beschichtete Fotozelle wird mit Licht der Wellenlänge von

beleuchtet. Die Austrittsenergie von Caesium beträgt 1,94 eV. Berechnen sie die Energie der schnellsten emittierten Elektronen."

Hab jetzt die Formel

benutzt. Dabei kam ich auf eine Energie von

Ist das richtig? Wenn nicht was habe ich falsch gemacht?
Das Ergebnis stimmt nämlich leider nicht mit dem Kontrollergebnis von meinem Lehrer überein.

Bei der nächsten Aufgabe habe ich leider keine Ahnung.

"Eine Fotozelle reagiert noch auf einen Energiestrom von

Bestimmen sie die Anzahl der Photonen mit der Wellenlänge 580 nm pro Sekunde, die nötig sind, damit eine Reaktion beobachtet werden kann"

Tja - Hilfe?! Da hab ich keine Ahnung wie ich da rangehen muss :/
Gruß Marco

GastMartin · Gast

Marco,

1) Was ist Dein kontrollergebniss?

2) Wenn Du aus Wellenlaenge die Energie eines Photons berechnen kannst, weiss Du eigentlich, wie viel "Stueck" brauchst Du, um in einer Segunde die notwendige Leistung zu erzeugen.

Marco91 · Anmeldungsdatum: 30.04.2010 Beiträge: 8

Das Kontrollergebnis war 1,858*10^-19 Joule, sorry hatte ich vergessen.

zu zwei:

E=3,424*10^-19 J

Aber wie komme ich von hier zur benötigten Anzahl?

GastMartin · Gast

1) Das Gleiche habe ich. Du muesstes Dich verrechnet haben. Die Gleichung, die Du angegeben hast habe ich auch verwendet.

2) Wie ich geschrieben habe. Jeder Photon hat gewisse Energie. Die kannst Du berechnen oder?

Marco91 · Anmeldungsdatum: 30.04.2010 Beiträge: 8

Hast recht, habe mich beim Eintippen in den Taschenrechner vertippt.
Jetzt komme ich auf das Ergebnis.

Und bei der zweiten Aufgabe werfe ich jetzt einfach mal eine Zahl in den Raum: 1,1*10^15 Photonen.

Wenn dies nicht stimmt (und irgendwie gehe ich davon aus Zunge raus

) wärs super wenn du mir das mal vorrechnen könntest.

Grüße Marco

GastMartin · Gast

Hallo Marco, das Vorrechnen will ich nicht machen, weil Du naemlich ser nah am Ergebnis bist. Und der "Aha!-Effekt" will ich Dir nicht wegnehmen. Aber Anleitung bekommst Du von mir.

Schritt 1 : Je Photon hast Du

J oder MeV Energie. Lassen wir die Energie in Joule sein.
Schritt 2 : 1 Watt ist J/s. Also wenn Du den Energiestrom (oder auch Leistung genannt)

erreichen willst, muss Du n Photonen in einer Sekunde auf die Fotozelle aufprallen lassen. Dabei muss gelten:

.

Marco91 · Anmeldungsdatum: 30.04.2010 Beiträge: 8

Soo habs mal versucht und mein Ergebnis ist

1,50921*10^15 Photonen pro Sekunde.

Ist dies richtig?

Gruß Marco

GastMartin · Gast

jHallo Marco,
ich habe ein anderes Ergebnis. Lass uns gemeinsam rechnen:
1 Photon mit der

580 nm hat nach meiner Rechnung die Energie

Marco91 · Anmeldungsdatum: 30.04.2010 Beiträge: 8

Jop, ich komme auf den gleich Energiewert.

Dann muss mein Fehler irgendwo im nächsten Schritt liegen.

Ich dachte ich muss deine Formel nach n umstellen um die Anzahl der Photonen pro Sekunde herauszubekommen. Vielleicht mache ich ja hier schon einen blöden Fehler, aber nach meiner Umstellung wäre das dann

dann komme ich auf n=2,919708029

Stimmt das soweit oder ist es da schon falsch? Und was sagt mir dieser Wert?
Gruß Marco

GastMartin · Gast

Marco91 · Anmeldungsdatum: 30.04.2010 Beiträge: 8

Es werden also 2,91xxx Photonen benötigt um eine Reaktion stattfinden zu lassen? Erscheint mir viel zu wenig, oder ich kann mir einfach nicht vorstellen, was da überhaupt passiert. Ist dies also der in der Aufgabenstellung gesuchte Wert?

GastMartin · Gast

Fast. 2,9 Photonen geht schwer zu machen. 3 geht besser smile

Wenn wir kein Fehler gemacht haben, ist das die Zahl

Marco91 · Anmeldungsdatum: 30.04.2010 Beiträge: 8

Okay dann habe ich es jetzt glaube ich verstanden.
Danke! =)

GastMartin · Gast

Sehr gerne. Bis zum naechsten Mal