Google ClassroomGoogle Classroom
GeoGebraGeoGebra Classroom

Der Fotoeffekt im Lichtmessgerät

Einleitung

Es ist verblüffend, dass Licht und Elektronen miteinander wechselwirken. Historisch hat man dies als Fotoeffekt bezeichnet. Zur genaueren Untersuchung muss der Experimentalaufbau allerdings verbessert werden.

Simulation

Erklärung der Schaltung

  1. Erkläre, wieso man am Amperemeter eine Stromstärke messen kann, obwohl in der Röhre der Stromkreis unterbrochen ist.
  2. Erläutere, weswegen man bei diesem Experiment ein Amperemeter und ein Voltmeter benötigt.

Erklärung der Gegenfeldmethode

  1. Begründe, weswegen man die Spannung so lange erhöhen muss, bis die Stromstärke gerade den Wert annimmt.
  2. Erkläre, wodurch hier ein Gegenfeld erzeugt wird, und wie man die Feldstärke im Prinzip errechnen könnte (dessen Wert ist allerdings irrelevant).

Auswertung

Auch dieses Experiment wird über eine doppelte Energiebilanz ausgewertet.

  1. Dazu muss man wissen, dass zum Herauslösen eines Elektrons aus der Cäsiumkathode eine (materialabhängige) Auslösearbeit verrichtet werden muss. Stelle (wie beim Röntgenbremsspektrum und bei der LED) eine Energiebilanz auf.
  2. Um die kinetische Energie zu bestimmen, kann man ausnutzen, dass diese unter bestimmten Bedingungen nicht mehr ausreicht, um das Gegenfeld zu überwinden.

Zugehörige Abituraufgabe (2024)

Zugehörige Abituraufgabe (2024)
Image

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont