Frequenzbestimmung < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 10:10 Mi 09.04.2008 | | Autor: | Shire |
| Aufgabe | Eine Meßreihe zur Bestimmung der kinetischen Energie der Fotoelektronen in Abhängigkeit von der Wellenlänge des eingestrahlten Lichtes liefert folgende Werte für die Gegenspannung:
I II III
Lambda in nm: 380 430 550
U in V : 1,33 0,95 0,32
Bestimmen Sie die Frequenzen des verwendeten Lichtes, und geben Sie die kinetische Energie der Fotoelektronen an! |
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Hallo,
das ist eine Aufgabe aus dem schriftlichen Physikabitur von 1992 aus Sachsen-Anhalt. Ich kenne bereits die Lösungen - mein Problem ist, dass ich nicht weiss mit Hilfe welchen Rechenweg ich darauf komme.
Lösungen sind:
I f=7,89*10^14 Hz E=1,33 eV
II f=6,97*10^14 Hz E=0,95 eV
III f=5,45*10^14 Hz E=0,32 eV
Zum einen verstehe ich nicht, wieso die kinetische Energie gleich der Spannung sein soll. Und wenn ich die Werte für die kin. Energie einfach in meine Rechnung übernehme, erhalte ich für das erste Wertepaar:
f= E/h = 1,33 * 1,602177*10^-19 / 6,626069*10^,34 = 3,4036*10^14
Was mache ich falsch?
Danke schonmal im Vorraus
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Hallo!
Kennst du den Versuchsaufbau?
Die Gegenspannung ist genau die, die man braucht, um die Elektronen völlig abzubremsen.
Nun weißt du, daß die Energie, die eine Ladung beim Durchlaufen eines Kondensators aufnimmt, durch E=QU gegeben ist.
Die gleiche Energie braucht man, um das Elektron später wieder abzubremsen, und das ist hier geschehen.
In der Kern- und Elementarteilchenphysik wären gewöhnliche Energie-Angaben ziemlich unhandlich, denn die Energien sind extrem klein. Deshalb hat man eine andere Energieeinheit, das Elektronenvolt (eV) Das ist die Energiemenge, die ein mit einer Elementarladung geladener Körper aufnimmt, wenn er durch eine Spannungsdifferenz von 1V (Einen Kondensator mit 1V) fliegt.
An der Energieeinheit eV siehst du bereits, wie du das auf normale SI-Einheiten bringst: Das e steht für Elementarladung, und diese ist [mm] 1,6*10^{-19}C. [/mm] Du mußt das e durch diese Größe ersetzen, und dann die Zahlen ausrechnen.
Aber das ist hier vielleicht gar nicht nötig, je nachdem, wie die Aufgabe weiter geht, bist du mit eV besser bedient.
Gut, bei der Frequenz vertust du dich auch: Es gilt [mm] f=\frac{c}{\lambda} [/mm] , und [mm] \lambda [/mm] ist gegeben. Denk dran, daß zum Auslösen der Elektronen aus dem Metall, von dem sie stammen, Energie (einige eV) notwendig ist, demnach besitzen die Elektronen weniger Energie, als das Licht!
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 11:07 Mi 09.04.2008 | | Autor: | Shire |
Ich danke dir! Es ist immer wieder schön einen AHA-Effekt erleben zu dürfen...auch wenn die eigentliche Lösung doch so banal war, dass ich mich schon wieder schäme überhaupt gefragt zu haben ;)
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