Lichtelektrischer Effekt (Fotoeffekt)

Zusammenfassung

Elektronen werden aus Metallen hinausgelöst, wenn Licht mit einer höheren Energie $E=hf$ als der spezifischen Austrittarbeit $W_A$ auf das Metall trifft.

Definition:

… ist das Herauslösen von Elektronen aus Metallen durch Licht, (äußerer Lichtelektrischer Effekt)

Aufbau

Beobachtung:

1. Die Hg-Lampe beleuchtet die elektrisch negativ geladene Zn-Platte
   Der Zeigerausschlag des Elektroskops geht auf 0 ⇒ die Zn-Platte entlädt sich
2. Die Hg-Lampe beleuchtet  elektrisch positiv geladene Zn-Platte
   Der Zeigerausschlag des Elektroskops bleibt Konstant ⇒ es finde keine Entladung der Zn-Platte statt
3. Zwischen die Hg-Lampe und die elektrisch negativ geladene Zn-Platte wird Glas gebracht
   Der Zeigerausschlag des Elektroskops bleibt Konstant ⇒ es finde keine Entladung der Zn-Platte statt
4. Bei Beleuchtung der elektrisch negativ geladenen Zn-Platte mit einer Glühlampe
   Der Zeigerausschlag des Elektroskops bleibt Konstant ⇒ es finde keine Entladung der Zn-Platte statt

Deutung:

Photon

Photon

• Quantenteilchen, welches sich von einer Lichtquelle ausgehend im Raum bewegt.
• Teilchendarstellung von Wellen
• Sind Energieteilchen

Link zum Original

Energie bei Fotoeffekt:

• Photonen treffen auf die Elektronen im Material und geben ihre Energie ($E=hf$) an das getroffene Elektron ab
• Wenn die Energie größer als die Austrittsarbeit $W_A$  (Materialabhängig) ist, löst sich das Elektron aus dem Material heraus
• $hf=E_{kin}+W_A$