Eine erste Beschreibung des äußeren Photoeffekts lieferte Heinrich Hertz 1887 im Zuge seiner Arbeit zu elektrischen Wellen (Hertzscher Oszillator). Bei seinen Versuchen wurden mehr Ereignisse detektiert, wenn der Aufbau des Experiments mit ultraviolettem Licht bestrahlt wurde. Jedoch verfolgte er diese Tatsache nicht weiter und somit war es erst Wilhelm Hallwachs, der dieses Phänomen 1888 gesondert untersuchte. In seinem Versuch konnte er nachweisen, dass sich metallische Platten elektrisch aufladen, wenn diese mit ultraviolettem Licht bestrahlt werden.
Weitere Versuchsreihen zeigten später die Abhängigkeit zwischen der Auslösung freier Elektronen aus der Metalloberfläche und der Frequenz des bestrahlenden Lichts. Der Photoeffekt tritt erst ab bestimmten Frequenzen auf; nämlich dann, wenn die Energie des Lichts mindestens so groß ist wie die Austrittsarbeit des Elektrons, also wenn sie größer ist als die Bindungsenergie zwischen Elektron und dem Atom des Metalls.
Die klassische Physik vertrat zu dieser Zeit, aufgrund des von Thomas Young 1802 durchgeführten Doppelspaltexperiments, die Annahme, dass Licht eine Welle ist. Diese Vorstellung war unvereinbar mit den Ergebnissen des Photoeffekts.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Thematischer Überblick
- Definition nach Einstein
- Welle-Teilchen-Dualismus
- Versuch
- Versuchsaufbau
- Durchführung
- Auswertung
- Fazit
- Literaturverzeichnis
- Anhang
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Facharbeit befasst sich mit dem äußeren Photoeffekt, einem Phänomen der Quantenphysik. Das Ziel ist es, den Photoeffekt zu erklären und seinen Einfluss auf das Verständnis der Natur des Lichts aufzuzeigen. Die Facharbeit umfasst sowohl theoretische Erkenntnisse als auch die praktische Durchführung eines Experiments, welches den Photoeffekt nachweist.
- Definition und Erklärung des äußeren Photoeffekts
- Die Bedeutung des Welle-Teilchen-Dualismus für das Verständnis des Photoeffekts
- Praktische Durchführung eines Versuchs zum Nachweis des Photoeffekts
- Die Rolle von Albert Einsteins Lichtquantenhypothese in der Erklärung des Photoeffekts
- Die historische Entwicklung des Verständnisses des Photoeffekts
Zusammenfassung der Kapitel
- Einleitung: Diese Einleitung erläutert die Motivation und den Rahmen der Facharbeit, wobei die Herausforderungen der Themenfindung und die Wahl des äußeren Photoeffekts als Forschungsthema im Vordergrund stehen.
- Definition nach Einstein: Dieses Kapitel präsentiert Albert Einsteins Lichtquantenhypothese und ihre Bedeutung für die Erklärung des Photoeffekts. Die Unterschiede zwischen der klassischen Vorstellung von Licht als Welle und Einsteins Theorie des quantisierten Lichts werden dargestellt.
- Welle-Teilchen-Dualismus: Dieses Kapitel beleuchtet den Welle-Teilchen-Dualismus als zentrale Erkenntnis der Quantenphysik und seine Relevanz für das Verständnis des Photoeffekts.
- Versuch: Dieses Kapitel beschreibt den Versuchsaufbau, die Durchführung und die Auswertung eines Experiments, das den äußeren Photoeffekt demonstriert.
Schlüsselwörter
Photoeffekt, Lichtquantenhypothese, Welle-Teilchen-Dualismus, Quantenphysik, Einstein, Hertz, Hallwachs, Austrittsarbeit, elektromagnetische Erscheinungen, Photonen, Maxwellsche Theorie, Plancksches Wirkungsquantum, Frequenz, Intensität, kinetische Energie, Kathodenstrahlung.
- Arbeit zitieren
- Anonym (Autor:in), 2020, Äußerer Photoeffekt mit Versuch, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1185976
