Photoeffekt, Grenzspannung

Tatze92 · Gast

Meine Frage:
Hi,

ich hab da ne Frage zum Thema Photeffekt.

Die Aufgabenstellung ist wie folgt:
Licht der Intensität I0 und der Wellenlänge Lambda = 435nm treffe aif eome Photokathode und löse dabei Elektronen aus. Eine Bremsspannung UB=1,3V stoppt in diesem Fall den Photostrom.

Bis zur welcher kürzesten Wellenlänge wird auch bei UB=0V noch kein Photostrom beobachtet?

Was mach ich den falsch?

Vielen Dank, Gruß Tatze92

Meine Ideen:
Meine Idee ist nun folgendes:

Da keine Photonen fließen müsste ja folgendes gelten:

E(kinetisch)= E(elektrisch)
woraus sich folgende Formel ergibt:
1/2 *(p^2/m) = e*UB.

kann ich Lambda über p berechnen.

Da UB ja 0 ist, würde beim Umstellen allerdings alles 0 ergeben. Dass kann ich mir nicht so richtig vorstellen.

jake harper · Gast

Gesucht ist ja hier die Grenzwellenlänge. d.h. man muss zuerst die Austrittsarbeit bestimmen.
Es gilt: W elek = W kin [elektron] = W[gamma] - W[austritt]
umstellen nach W[asutritt] und mit f[grenz]=W[austritt]/h und kann man anschließend die wellenlänge bestimmen.

Niels90 · Anmeldungsdatum: 02.07.2011 Beiträge: 280

Ich würde die vorschlagen dich mal kurz mit dem Photoeffekt allgemein zu beschäftigen, ich denke wenn du das Prinzip einmal verstanden hast ist die Aufgabe ganz leicht.

Tatze92 · Gast

Kann es sein das ich dafür über die Energiebilanz gehen muss?

h*f = Ekin + Wa

wobei ich Wa berechnen kann mit und Ub=1,3V:

Wa= e*UB

und für Ekin setze ich die Formel mit dem Impuls ein:

Ekin= (1/2) * (p^2 /m).

dann kann ich ja nach p umstellen und nach dann nach der geringeren Wellenlänge umstellen:

lambda=h/p

passt das, oder nicht?

Niels90 · Anmeldungsdatum: 02.07.2011 Beiträge: 280

Du bist (fast) auf dem richtigen Weg. Überlege nochmal genau wie groß die kinetische Energie die NACH dem AUSLÖSEN ist, bzw. wie man diese berechnen kann. Wie gesagt fast richtig smile

Tatze92 · Gast

die kinetische Energie kann ich auch mit der Formel

Ekin= (h*c)/lambda

berechnen. Das Problem ist, dass sich der Kram komplett rauskürzen würde, deshalb bin ich über den Impuls gegangen.

Die Energie müsste doch dadurch das die Austrittsarbeit vorhanden ist, diese abgezogen sein. Sprich statt (in der Gleichung oben) "+Wa" nur "-Wa".
Kann das sein?

Niels90 · Anmeldungsdatum: 02.07.2011 Beiträge: 280

Naja du kommst gerade nicht drauf, deswegen helf ich dir mal ein bisschen auf die Sprünge. Also es gilt (wie du schon richtig gesagt hast):

Die Energie des Photons wird also umgewandelt in Auslösearbeit und kinetische Energie von Elektronen. So für die kinetische Energie gilt jetzt:

Die Elektronen werden also durch die angelegte Gegenspannung abgebremst.
Also lässt sich jetzt mit Kenntnis der Gegenspannung und der Frequenz des ankommenden Photons die Auslösearbeit bestimmen. Und du verrätst mir jetzt wann die Gegenspannung gleich 0 ist Augenzwinkern