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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 14:55 So 25.09.2005 | | Autor: | Isaac |
Hi!
Folgendes Problem:
Um aus einer Magnesiumschicht Fotoelektronen auszulösen, dürfen die einfallenden Wellen höchstens die Wellenlänge [mm] \lambda [/mm] = 3,7*10^-7m haben.
Auf die Fotozelle fällt eine Strahlung mit der Wellenlänge [mm] \lambda [/mm] = 2,5*10^-7m. Wie groß ist die maximale Geschwindigkeit der ausgelösten Elektronen?
Ergebnis laut Lösungsbuch: v = 7,53*10^5m/s
Ich habe keine Ahnung wie ich auf das Ergebnis kommen soll.
Habe schon was mit dem Impuls ausprobiert und der Masse aber da kam nichts gescheites bei raus.
Vielleicht hat ja jemand eine Ahnung wie das gehen könnnte?!
MfG
Isaac
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 00:04 Mo 26.09.2005 | | Autor: | leduart |
Hallo Isaac
> Um aus einer Magnesiumschicht Fotoelektronen auszulösen,
> dürfen die einfallenden Wellen höchstens die Wellenlänge
> [mm]\lambda[/mm] = 3,7*10^-7m haben.
> Auf die Fotozelle fällt eine Strahlung mit der Wellenlänge
> [mm]\lambda[/mm] = 2,5*10^-7m. Wie groß ist die maximale
> Geschwindigkeit der ausgelösten Elektronen?
>
> Ergebnis laut Lösungsbuch: v = 7,53*10^5m/s
Du hast wohl übersehen, dass mit [mm]\lambda[/mm] = 3,7*10^-7m die Grenzwellenlänge gegeben ist und damit umgerechnet in h*f die Austrittsarbeit.
jetzt nur noch [mm]\lambda[/mm] = 2,5*10^-7m in h*f umrechnen ,die Austrittsarbeit abziehen, der Rest wird für die kinetische Energie der Elektronen verwandt. Ich hoff das ist klar sonst frag noch mal
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 14:21 Di 27.09.2005 | | Autor: | Isaac |
Hi!
Was beduetet denn umgerechnet mit h*f ist die Austrittsarbeit?
Ich habe hier die Formel Wmax = h*f - Wa (Austrittsarbeit)
Da ich die Frequenz f nicht gegeben habe nehme ich für den Ausdruck h*f die Formel [mm] h*c/\lambda
[/mm]
Wie soll ich denn die Austrittsarbeit nur mit der Wellenlänge ausrechnen?
MfG
Isaac
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(Antwort) fertig | | Datum: | 14:46 Di 27.09.2005 | | Autor: | noebi |
Es wird angegeben, dass die Wellenlänge nicht größer sein darf als 370 nm. Das heißt, wenn die Wellenlänge größer ist als 370 nm reicht die Energie nicht aus, um Elektronen auszulösen. Die Austrittsarbeit ist also genau jene Energie, die Photonen haben, die gerade noch Elektronen auslösen, hier also die mit der Wellenlänge 370 nm. Diese Energie ist [mm] hc/\lambda [/mm] und ist gleich der Austrittsarbeit.
Die Formel Wmax = hf-Wa ist ein bischen schwammig. Besser wäre es, die Formel nur in Energien anzugeben:
Ekin = Eph - Wa
Dabei ist Ekin die kinetische Energie der ausgelösten Photonen, Eph die Energie der einfallenden Photonen und Wa die Austrittsarbeit. Dann gibts keine Verwechslungen.
Dann nur noch Ekin ausrechnen und darus v!
Übrigens: [mm] E=hc/\lambda=hf [/mm] stimmt und ist auch logisch wegen [mm] f=c/\lambda
[/mm]
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 15:21 Di 27.09.2005 | | Autor: | Isaac |
Danke schonmal für die Antwort.
Das mit der Austrittsarbeit habe ich jetzt verstanden.
Die Formel von Ekin ist ja 1/2 * m * v².
Was setze ich denn für die Masse ein?
Die Formel für die Masse wäre doch m = h / [mm] c*\lambda
[/mm]
Welches [mm] \lambda [/mm] setze ich denn ein oder muss ich eine Differenz nehmen?
Ich habe das schonmal mit der Formel Ekin = Eph - Wa gerechnet, bin aber nicht auf das richtige Ergebnis gekommen, lag wohl an der falschen Masse, deswegen meine Frage.
Für Eph muss ich doch einsetzen [mm] h*c/\lambda [/mm] und für [mm] \lambda [/mm] = 2,5*10^-7m oder?
MfG
Isaac
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(Antwort) fertig | | Datum: | 15:50 Di 27.09.2005 | | Autor: | leduart |
Hallo Isaak
Du hast die Austrittsarbeit mit [mm] h*c/370*10^{-9}m [/mm] du hast die Photonen energie mit [mm] h*c/250*10^{-9}m [/mm] aus der Differenz hast du [mm] m/2*v^{2} [/mm] der austretenden Elektronen. Da es Elektronen sind musst du um v zu berechnen natürlich die Elektronenmasse [mm] me=9,1*10^{-31}kg [/mm] einsetzen ,was sonst?
Die Masse, die du berechnest ist die dynamische Masse eines Photons (und nur für das gilt deine Formel!), das ja keine Ruhemasse hat und dessen kinetische Energie deshalb [mm] mc^{2}=h*f [/mm] ist. Aber das Photon hat ja seine Energie in Austrittsarbeit und kin.Energei des Elektrons umgesetzt ist ist deshalb weg!
Gruss leduart
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 16:08 Di 27.09.2005 | | Autor: | Isaac |
Hi!
Sauber, danke an euch beide!
Jetzt komme ich auf das richtige Ergebnis!
Mein Problem war, dass mir die Elektronenmasse nicht bekannt war.
Die haben wir im Unterricht nicht bekommen und auch in unserem "tollen" Buch steht da nichts von.
Wie soll man denn ohne diese Info auf das Ergebis kommen?!
Na ja, das ist nicht euer Problem, aber wenigstens gibt es Leute wie euch die das können.
MfG
Isaac
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