Frage zu Photonenaufgabe

hakeem88 · Anmeldungsdatum: 22.02.2006 Beiträge: 19

hier erstmal die aufgabe:

http://home.arcor.de/hakeem88/Aufgaben.JPG

bei [09]: Ist doch so, dass die Frequenz des roten Lichts höher als die Zinkplattengrenzfrequenz ist und somit Elektronen abgelöst werden können?
Nun steht da was von Photonenzahl und "h*f", also das ich Aufgabe darauf beziehen soll, ich weiß nicht wie ich das einbeziehen soll... ?

das gleich problem ist auch bei [10], also wie ich die photonenzahl und "h*f" einbeziehen soll..

danke im vorraus..
hakeem88

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Nikolas

Kurtgesagt bestimmt die Farbe OB Eletronen gelöst werden und die Intensität WIE VIELE abgelöst werden. Die hellste Lampe macht nichts, wenn die Wellenlänge zu hoch ist.

hakeem88 · Anmeldungsdatum: 22.02.2006 Beiträge: 19

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5785 Wohnort: Heidelberg

Hallo!

Zum Auslösen eines Elektrons aus der Zinkoberfläche muß eine Energie überwunden werden, die man "Auslösearbeit" nennt. Umgekehrt hat jedes Photon eine bestimmte Energie, die von ihrer Frequenz und damit der Farbe abhängt. Die Formel, mit der Du aus der Frequenz die Energie von einem Photon ausrechnen kannst, ist dieses E=h*f, also Planck-Konstante mal die Frequenz gibt Dir die Energie eines einzelnen Photons.
Wenn man sich den Photoeffekt anschaut, dann wird klar, dass zum Auslösen eines Elektrons genau ein einzelnes Photon mit der Energie E=hf diese Auslösearbeit aufbringen muß. Die Energie hf muß also größer sein, als die Auslösearbeit, sonst kann das Photon das Elektron nie auslösen.
Wenn Licht die Farbe zwar beibehält, aber heller wird, dann steigt nicht die Energie pro Photon an, weil die Farbe ja gleich bleibt und damit auch die Frequenz und damit auch E=hf. Aber helleres Licht transportiert ja offensichtlich mehr Energie pro Zeit (hat also eine höhere Leistung). Wie ist das möglich? Das geht nur, wenn mehr Photonen ausgestrahlt werden, von dem jedes einzelne die Energie E=hf hat. Die Gesamtleistung ist nämlich E mal Anzahl Photonen pro Zeit.
Aber wenn jetzt die Energie jedes einzelnen Photons bei rotem Licht nicht größer geworden ist, dann bringt es auch nichts, wenn man einfach mehr Photonen losschickt (also helleres Licht gleicher Farbe). Dann können immer noch keine Elektronen ausgelöst werden.
Bei UV-Licht ist die Frequenz und die Energie deutlich größer pro Photon, als bei rotem Licht (etwa doppelt so groß oder mehr). Auch wenn nur wenige Photonen auf die Oberfläche treffen, können diese schon Elektronen auslösen. Je mehr solcher energiereicher Photonen auftreffen, desto mehr Elektronen können ausgelöst werden. Hier spielt es dann also eine Rolle, ob das Licht heller ist oder nicht, bei rotem Licht aber nicht, weil 0 einfach 0 bleibt.

Gruß
Marco

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5785 Wohnort: Heidelberg