Wir haben einige Modelle des Lichts kennengelernt, die sich zur Beschreibung bestimmter Phänomene gut eignen. Neu dazu gekommen ist, dass Licht als Teilchen auftreten kann.
Modell | Eigenschaften | Beschreibt |
|---|---|---|
Lichtstrahlen | Breiten sich im Raum geradlinig aus | Reflexion, Brechung, Schatten, Verhalten bei optischen Geräten… |
Lichtwellen | Wellen, die dem Huygensschen Prinzip unterliegen | Beugung, Interferenz, Polarisation… |
Lichtquanten | Unteilbare, zählbare Teilchen, die die Energie des Lichts enthalten | Photoeffekt, quantenphysikalische Phänomene |
Äußerer Photoeffekt
Mit Hilfe von Lichtstrahlen lassen sich Elektronen aus einer Metalloberfläche herauslösen. Wir haben einige Experimente zur Demonstration des Effekts kennengelernt. Wichtige Erkenntnise bzw. Beobachtungen waren
Eine negativ geladen Zinkplatte wird mit UV-Licht (hohe Frequenz) bestrahlt und die Platte entlädt sich.
Die Energie der Elektronen ist abhängig von der Wellenlänge des Lichts aber nicht von der Intensität
Ein Elektron kann nicht kontinuierlich jeden möglichen Energiebetrag aufnehmen, sondern lediglich ein Photon (Lichtquant) absorbieren und dessen gesamte Energie aufnehmen oder kein Photon aufnehmen und damit auch keine Energie. (Quantelung der Energie)
Mit Hilfe der Gegenfeldmethode gilt für die Energie der Elektronen folgender Zusammenhang:
beschreibt somit den Zusammenhang von Frequenz und der Energie eines Photons.
