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5.888
•
3. Dez. 2025
•
Riccardo Celori
@riccardocelori_byea
Der fotoelektrische Effekt ist ein faszinierendes Phänomen, bei dem Licht... Mehr anzeigen
Stell dir vor, du bestrahlt eine negativ geladene Zinkplatte mit verschiedenen Lichtquellen. Bei UV-Licht passiert etwas Erstaunliches: Die Platte entlädt sich, weil Elektronen herausgeschlagen werden! Bei normalem Glühlampenlicht passiert dagegen - nichts.
Das Geheimnis liegt in der Frequenz des Lichts, nicht in seiner Helligkeit. Auch wenn du das Glühlampenlicht super hell machst, werden trotzdem keine Elektronen freigesetzt. UV-Licht hat einfach die richtige Energie pro Lichtquant.
Jedes Metall braucht eine bestimmte Austrittsarbeit W, damit Elektronen austreten können. Die Energiebilanz ist simpel: Die Photonenenergie teilt sich auf in Austrittsarbeit und kinetische Energie des Elektrons: E_Ph = W_A + E_kin.
Wichtig: Das Wellenmodell des Lichts versagt hier komplett! Licht verhält sich wie kleine Energiepakete (Photonen), nicht wie eine kontinuierliche Welle.
Mit einem cleveren Experiment kannst du die kinetische Energie der herausgeschlagenen Elektronen messen. Eine Caesium-Kathode wird bestrahlt, die Elektronen fliegen zu einer Ringanode - so entsteht ein messbarer Fotostrom.
Jetzt kommt der Trick: Du schaltest eine Gegenspannung ein, die die Elektronen abbremst. Je höher die Spannung, desto weniger Elektronen schaffen es zur Anode. Bei einer bestimmten Spannung wird der Strom null - das ist deine Gegenspannung U_geg.
An diesem Punkt gilt: Die elektrische Feldenergie entspricht genau der maximalen kinetischen Energie der Elektronen. Die Formel lautet: e · U_geg = ½ · m · v².
Praktischer Tipp: Diese Methode funktioniert mit monochromatischem Licht am besten - also Licht mit nur einer Farbe!
Führst du das Gegenfeld-Experiment mit verschiedenen Lichtfrequenzen durch, bekommst du lineare Graphen - die berühmten Einstein-Geraden! Für verschiedene Metalle erhältst du parallele Geraden mit unterschiedlichen y-Achsenabschnitten.
Der Anstieg aller Geraden ist identisch und entspricht dem planckschen Wirkungsquantum h = 6,626·10⁻³⁴ J·s. Das ist eine der wichtigsten Naturkonstanten überhaupt!
Der x-Achsenabschnitt zeigt dir die Grenzfrequenz f_G - die minimale Frequenz, um überhaupt Elektronen herauszulösen. Der y-Achsenabschnitt entspricht der Austrittsarbeit W_A des jeweiligen Metalls.
Die Geradengleichung lautet: E_kin = h · f - W_A, und für die Photonenenergie gilt: E_Ph = h · f.
Merkhilfe: Je steiler die Gerade, desto größer das plancksche Wirkungsquantum - aber h ist immer gleich!
Nach Einsteins berühmter Formel E = mc² haben Photonen trotz ihrer "Lichtigkeit" eine relativistische Masse: m_Ph = hf/c². Das klingt paradox, ist aber messbar!
Den Photonenimpuls berechnest du mit p = hf/c. Dass Photonen wirklich Impuls haben, beweist der Compton-Effekt: Photonen stoßen wie Billardkugeln mit Elektronen zusammen und werden dabei abgelenkt.
Beim Compton-Stoß gelten Energie- und Impulserhaltung. Das Photon gibt Energie an das Elektron ab und hat danach eine kleinere Frequenz (größere Wellenlänge). Die Wellenlängenzunahme Δλ hängt vom Streuwinkel θ ab.
Die Formel lautet: Δλ = · , wobei h/m_e·c die Compton-Wellenlänge des Elektrons ist.
Faszinierend: Licht verhält sich gleichzeitig wie Welle und Teilchen - der Welle-Teilchen-Dualismus!
Wenn Photonen Teilcheneigenschaften haben, dann haben Teilchen auch Welleneigenschaften! Diese geniale Idee führte zur De-Broglie-Wellenlänge: λ = h/p.
Für geladene Teilchen, die durch eine Spannung U beschleunigt werden, gilt: p = √(2mqU). Daraus folgt die praktische Formel: λ = h/√(2mqU).
Je schwerer das Teilchen und je schneller es ist, desto kleiner wird seine Wellenlänge. Deshalb merkst du im Alltag nichts von den Welleneigenschaften - ein Fußball hat eine winzig kleine De-Broglie-Wellenlänge!
Anwendung: Elektronenmikroskope nutzen die Welleneigenschaften von Elektronen für extrem hohe Auflösungen!
Röntgenstrahlung entsteht auf zwei verschiedene Arten: durch Abbremsung von Elektronen am Atomkern und durch Ionisation von Atomen. Beide Prozesse laufen gleichzeitig ab, wenn Elektronen auf eine Anode treffen.
Das Bremsspektrum ist kontinuierlich und hat eine kurzwellige Grenze λ_min. Diese entsteht, wenn ein Elektron seine komplette kinetische Energie in ein einziges Photon umwandelt. Je höher die Beschleunigungsspannung, desto kleiner wird λ_min.
Die charakteristischen Maxima entstehen durch Elektronenübergänge zwischen Atomschalen. Diese Energien sind konstant und typisch für das Anodenmaterial - deshalb heißen sie "charakteristisch".
Mit der Bragg-Gleichung nλ = 2d sin(θ) kannst du die Wellenlängen bestimmen, wenn du Röntgenstrahlung an Kristallgittern beugst. Der Gitterabstand d und der Einfallswinkel θ sind dabei entscheidend.
Praktisch: Röntgenspektren verraten dir, aus welchem Material die Anode besteht - wie ein atomarer Fingerabdruck!
Unser KI-Begleiter ist speziell auf die Bedürfnisse von Schülern zugeschnitten. Basierend auf den Millionen von Inhalten, die wir auf der Plattform haben, können wir den Schülern wirklich sinnvolle und relevante Antworten geben. Aber es geht nicht nur um Antworten, sondern der Begleiter führt die Schüler auch durch ihre täglichen Lernherausforderungen, mit personalisierten Lernplänen, Quizfragen oder Inhalten im Chat und einer 100% Personalisierung basierend auf den Fähigkeiten und Entwicklungen der Schüler.
Du kannst dir die App im Google Play Store und im Apple App Store herunterladen.
Ja, du hast kostenlosen Zugriff auf Inhalte in der App und auf unseren KI-Begleiter. Zum Freischalten bestimmter Features in der App kannst du Knowunity Pro erwerben.
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Google Play
Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.
Stefan S
iOS user
Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.
Samantha Klich
Android user
Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.
Anna
iOS user
Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!
Jana V
iOS user
Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!
Lena M
Android user
Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️
Timo S
iOS user
Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!
Sudenaz Ocak
Android user
Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.
Greenlight Bonnie
Android user
Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼
Julia S
Android user
Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!
Marcus B
iOS user
Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben
Sarah L
Android user
Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.
Hans T
iOS user
Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.
Stefan S
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Samantha Klich
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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.
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Jana V
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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️
Timo S
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Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!
Sudenaz Ocak
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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.
Greenlight Bonnie
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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼
Julia S
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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!
Marcus B
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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben
Sarah L
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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.
Hans T
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Riccardo Celori
@riccardocelori_byea
Der fotoelektrische Effekt ist ein faszinierendes Phänomen, bei dem Licht Elektronen aus Metalloberflächen herausschlägt - und das funktioniert nur bei bestimmten Lichtfarben! Dieses Experiment revolutionierte unser Verständnis von Licht und führte zur Quantenphysik.
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Stell dir vor, du bestrahlt eine negativ geladene Zinkplatte mit verschiedenen Lichtquellen. Bei UV-Licht passiert etwas Erstaunliches: Die Platte entlädt sich, weil Elektronen herausgeschlagen werden! Bei normalem Glühlampenlicht passiert dagegen - nichts.
Das Geheimnis liegt in der Frequenz des Lichts, nicht in seiner Helligkeit. Auch wenn du das Glühlampenlicht super hell machst, werden trotzdem keine Elektronen freigesetzt. UV-Licht hat einfach die richtige Energie pro Lichtquant.
Jedes Metall braucht eine bestimmte Austrittsarbeit W, damit Elektronen austreten können. Die Energiebilanz ist simpel: Die Photonenenergie teilt sich auf in Austrittsarbeit und kinetische Energie des Elektrons: E_Ph = W_A + E_kin.
Wichtig: Das Wellenmodell des Lichts versagt hier komplett! Licht verhält sich wie kleine Energiepakete (Photonen), nicht wie eine kontinuierliche Welle.
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Mit einem cleveren Experiment kannst du die kinetische Energie der herausgeschlagenen Elektronen messen. Eine Caesium-Kathode wird bestrahlt, die Elektronen fliegen zu einer Ringanode - so entsteht ein messbarer Fotostrom.
Jetzt kommt der Trick: Du schaltest eine Gegenspannung ein, die die Elektronen abbremst. Je höher die Spannung, desto weniger Elektronen schaffen es zur Anode. Bei einer bestimmten Spannung wird der Strom null - das ist deine Gegenspannung U_geg.
An diesem Punkt gilt: Die elektrische Feldenergie entspricht genau der maximalen kinetischen Energie der Elektronen. Die Formel lautet: e · U_geg = ½ · m · v².
Praktischer Tipp: Diese Methode funktioniert mit monochromatischem Licht am besten - also Licht mit nur einer Farbe!
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Führst du das Gegenfeld-Experiment mit verschiedenen Lichtfrequenzen durch, bekommst du lineare Graphen - die berühmten Einstein-Geraden! Für verschiedene Metalle erhältst du parallele Geraden mit unterschiedlichen y-Achsenabschnitten.
Der Anstieg aller Geraden ist identisch und entspricht dem planckschen Wirkungsquantum h = 6,626·10⁻³⁴ J·s. Das ist eine der wichtigsten Naturkonstanten überhaupt!
Der x-Achsenabschnitt zeigt dir die Grenzfrequenz f_G - die minimale Frequenz, um überhaupt Elektronen herauszulösen. Der y-Achsenabschnitt entspricht der Austrittsarbeit W_A des jeweiligen Metalls.
Die Geradengleichung lautet: E_kin = h · f - W_A, und für die Photonenenergie gilt: E_Ph = h · f.
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Nach Einsteins berühmter Formel E = mc² haben Photonen trotz ihrer "Lichtigkeit" eine relativistische Masse: m_Ph = hf/c². Das klingt paradox, ist aber messbar!
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Beim Compton-Stoß gelten Energie- und Impulserhaltung. Das Photon gibt Energie an das Elektron ab und hat danach eine kleinere Frequenz (größere Wellenlänge). Die Wellenlängenzunahme Δλ hängt vom Streuwinkel θ ab.
Die Formel lautet: Δλ = · , wobei h/m_e·c die Compton-Wellenlänge des Elektrons ist.
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Wenn Photonen Teilcheneigenschaften haben, dann haben Teilchen auch Welleneigenschaften! Diese geniale Idee führte zur De-Broglie-Wellenlänge: λ = h/p.
Für geladene Teilchen, die durch eine Spannung U beschleunigt werden, gilt: p = √(2mqU). Daraus folgt die praktische Formel: λ = h/√(2mqU).
Je schwerer das Teilchen und je schneller es ist, desto kleiner wird seine Wellenlänge. Deshalb merkst du im Alltag nichts von den Welleneigenschaften - ein Fußball hat eine winzig kleine De-Broglie-Wellenlänge!
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Röntgenstrahlung entsteht auf zwei verschiedene Arten: durch Abbremsung von Elektronen am Atomkern und durch Ionisation von Atomen. Beide Prozesse laufen gleichzeitig ab, wenn Elektronen auf eine Anode treffen.
Das Bremsspektrum ist kontinuierlich und hat eine kurzwellige Grenze λ_min. Diese entsteht, wenn ein Elektron seine komplette kinetische Energie in ein einziges Photon umwandelt. Je höher die Beschleunigungsspannung, desto kleiner wird λ_min.
Die charakteristischen Maxima entstehen durch Elektronenübergänge zwischen Atomschalen. Diese Energien sind konstant und typisch für das Anodenmaterial - deshalb heißen sie "charakteristisch".
Mit der Bragg-Gleichung nλ = 2d sin(θ) kannst du die Wellenlängen bestimmen, wenn du Röntgenstrahlung an Kristallgittern beugst. Der Gitterabstand d und der Einfallswinkel θ sind dabei entscheidend.
Praktisch: Röntgenspektren verraten dir, aus welchem Material die Anode besteht - wie ein atomarer Fingerabdruck!
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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.
Stefan S
iOS user
Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.
Samantha Klich
Android user
Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.
Anna
iOS user
Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!
Jana V
iOS user
Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!
Lena M
Android user
Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️
Timo S
iOS user
Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!
Sudenaz Ocak
Android user
Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.
Greenlight Bonnie
Android user
Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼
Julia S
Android user
Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!
Marcus B
iOS user
Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben
Sarah L
Android user
Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.
Hans T
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