Quantenphysik des Lichts

Physik0 · Gast

Meine Frage:
1) Ist es möglich, aus einer Wolframkatode durch Bestrahlung mit Licht der Wellenlänge 410nm Elektronen heraus zu lösen?

2) Bestrahlt man die Katode einer Vakuumphotozelle mit Licht verschiedener Wellenlängen, so werden die in der Tabelle angegebenen Gegenspannungen gemessen, bei denen jeweils gerade kein Photostrom mehr fließt.

in nm (U in V)
400 (1,25)
450 (0,90)
500 (0,62)
550 (0,40)
600 (0,17)

a) Stellen Sie den Zusammenhang zwischen der Frequenz des einfallenden Lichtes und der Bewegungsenergie der schnellsten Photoelektronen dar.
b) Ermitteln Sie aus dem Diagramm das planksche Wirkungsquantum, die Grenzfrequenz und die für das Katodenmaterial charakteristische Austrittsarbeit.
c) Berechnen Sie die Geschwindigkeiten der Photoelektronen.

Ich versteh das leider alles (fast) gar nicht und brauche deshalb eure Hilfe!

Meine Ideen:
Zu Aufgabe 1:
geg:

=410nm
E(Kin)=eU=hf-W (Formel Einsteingeraden)
Die Nullstelle der Einsteingerade ist die Grenzfrequenz (Frequenz, die das Licht mind. haben muss, um Elektronen aus dem Metall zu lösen).

Die Formel muss also gleich Null gesetzt werden, oder?
Aber wo soll ich das

einbauen? Und außerdem hab ich doch gar nichts in der Formel gegeben, oder? Wie muss ich vorgehen?

Zu Aufgabe 2:
a) Muss ich aus der Tabelle nicht erstmal die Frequenz des einfallenden Lichts und die Bewegungsenergie berechnen, um den Graphen zu zeichnen? Wie kann ich das?
b) Was -um alles in der Welt- ist das planksche Wirkungsquantum? Für die Grenzfrequenz muss ich wohl wieder die Nullstellen finden, oder?Die könnte ich ja dann einfach im Diagramm ablesen. Auch die Austrittsarbeit (W) kann ich im Diagramm ablesen (Schnittpunkte mit der y-Achse), oder?
c) Zu der Geschwindigkeitsberechnung hab ich leider überhaupt keine Idee:-(

kc · Gast

zu 1) eine Lösungsmöglichkeit ist, wie du richtig erkannt hast, die Gernzfrequenz zu berechnen. Wenn die Gerade die x-Achse bei der Grenzfrequenz schneidet, wo steht die Null in der Gleichung?

Du kannst es mit Hilfe deiner Formelsammlung berechnen. Die Auslösearbeit (W) von Wolfram steht hinten bei den Tabellen. Auch das Planksche Wirkungsqunatum (h) steht in der Formelsammlung.

Hilft dir das weiter? Wie würdest du mit diesen Vorgaben vorgehen?

zu 2) a) Kennst du den Zusammenhang zwischen Frequenz und Wellenlänge? Welche Energie kannst du mit der Angabe der Spannung berechnen?

b) Die Konstante h - sagt dir das überhaupt was? Musst du das mit dem Diagramm machen oder kannst du auch einfach rechnen?

c) Kennst du eine Formel für die kinetische Energie, die die Geschwindigkeit beinhaltet?

Physik0 · Gast

Danke für die Antwort, hat mir sehr, sehr geholfen!!!

lg