Photoeffekt <-> Wellentheorie

HendrikSVB · Anmeldungsdatum: 20.11.2012 Beiträge: 2

Guten Tag,
ich schreibe demnächst (Donnerstag) eine Klausur und wollte mal wissen, inwiefern der Photoeffekt die Wellentheorie widerlegt. Zudem habe ich noch einige weitere Fragen, vielleicht sind sie für euch recht leicht zu lösen, doch ich habe meine Probleme mit Physik und würde gerne meine 2. Klausur erfolgreicher abschließen als die erste.

Zudem wäre es mal nett, wenn ihr mir vielleicht bei einer Aufgabe helfen könntet, damit ich weiß, wie ich eine solche Aufgabe angehen sollte. (Grundkurs)
:
a)Welche Energie und Geschwindigkeit haben die schnellsten Photoelektronen aus mit UV bestrahltem Natrium (lambda = 100nm, WA= 2,28 eV
b) Wie groß ist die Grenzfrequenz, was bedeutet sie?

Und könnt ihr mir vielleicht ein paar Internetseiten finden, die folgende Themen GUT zusammenfassen:
Paarbildung, Zerstrahlung, Knallertest und Photon als Quantenobjekt (mit Wahrscheinlichkeitsamplitude)

Ich wäre wirklich sehr glücklich, wenn ihr mir helfen könntet, da Physik eines meiner schwächsten Fächer ist, danke smile

dd2 · Anmeldungsdatum: 18.05.2012 Beiträge: 41

Hallo HendrikSVB,

der Photoeffekt widerlegt die Wellentheorie gar nicht. Genauso widerlegen Beugung und Interferenz die Teilchentheorie (Photoeffekt) nicht. Das sind einfach zwei verschiedene Aspekte, die sich abhängig vom Experiment zeigen.

Welche Ideen hast du für den Lösungsansatz der Aufgaben a und b? Hast du eine ungefähre Vorstellung davon, was mit der Energie passiert, wenn ein Strahlungsquant auf ein Elektron im Metall trifft?

HendrikSVB · Anmeldungsdatum: 20.11.2012 Beiträge: 2

Für die a) würde ich die Formel Wmax = h*f -Wa verwedenen.
f ist ja c/lambda also 3*10^15 oder?
Das wären ja 6,626*10^-34 Js * 3*10^15 Hz - 2,28 eV
und = -2,28 und das kann ja nicht sein.

Und bei der GEschwindigkeit müsste man doch da Wa = 1/2mv² rechnen, oder? Aber was habe ich davor falsch gemacht?

Für die b) wäre es ja fgr = Wa / h = 2,28eV / 6,626*10^-34 = 5,513*10^14 Hz , aber das kommt mir falsch vor. Muss ich da etwas umrechnen?
bzw. die Bedeutung der Grenzfrequenz weiß ich aber auch nicht. unglücklich

Zur Frage, ich denke mal einfach, dass die Ablöseenergie beim Metall für eine Abstoßung der Elektronen sorgt. Was danach mit der Energie passiert, ist mir nicht bekannt, :S aber sie verschwindet ja nicht.

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

Hi,

um ein Elektron aus einer Metalloberfläche zu herauszulösen, bedarf es einer gewissen Arbeit (Ablöseenergie). Erst wenn ein Photon mindestens diese Energie besitzt ist es in der Lage ein Elektron aus der Oberfläche zu lösen.
Es gilt:

dd2 · Anmeldungsdatum: 18.05.2012 Beiträge: 41

Hallo HendrikSVB,

die kinetische Energie des Elektrons kann maximal

sein, das ist soweit richtig. Du hast auch richtig erkannt, dass dein Zwischenergebnis so nicht richtig sein kann - du hast die Austrittsarbeit WA in eV direkt vom hf, das bei dir in J anfällt, abgezogen ... das geht natürlich nicht.

Wenn du das hf auch auf eV umrechnest, bekommst du

12,398 eV - 2,28 eV = 10.118 eV

und kannst daraus eine Geschwindigkeit berechnen.