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 Der Photoeffelet
zeigt die Teilchen eigenschaften des Lichts, um genau zu sein, die
Quantisierung der Energie der elektromagnetischen Strah

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- Photoeffekt - Einsteinsche Postulate - Gegenfeldmethode - Compton Effekt - Franck-Hertz-Versuch - Laser - Linearer Potentialtopf - Bohrsches Atommodell

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Der Photoeffelet zeigt die Teilchen eigenschaften des Lichts, um genau zu sein, die Quantisierung der Energie der elektromagnetischen Strahlung. Der Hallwachseffekt Aufbau: uv-Strahlung Zink Plate Eph = Ekne + WA h⋅f = = m. ve ² + WA Ekine² = 0 h⋅fG = WA Durchführung: 1) UV-Stranlung auf neg. Platie 2) Sichtbares Licht auf neg. Platie Einsteins Photonen hypothese Probleme be: Wellenvorstellung: → nicht bei jeder Frequenz treten Elektronen aus kinet. Energie unabhängig von der Intensität des Lichts → Emission unabhängig von der intensität des Lichts Einsteins Lösung: - E=hif → Energiebeiträge werden von Lichtquanten bzw.,, Photonen" übertragen 3) Uv-Str. + Sichtbares Licht auf pos. Platie Beobachtung: 1) Platte wird entladen 2) gar nicht oder sehr wenig entladen 3) ken Effekt höhere Intensität : → mehr Photonen → mehr Elektronen höhere Frequenz: -) höhere kinet. Energie →. V nimmt zu durch Absorption des photons wird E=h'f auf ein Elektron übertragen ein Elektron absorbiert nur die Energie lines Photons = feste Energiebeiträge Erhöhung der Intensität → Vergrößerung der Anzahl der Photonen Eph= h.f. =h. — Ein Steingleichungen Ekine max. kinet. Energie der Elektronen fg Grenzfrequenz (=d.f → Je größer die Wellen länge ist, desto kleiner ist die Frequenz Schaltplan: Ringanode Funktionsweise: - Licht fällt auf katode aus Alkalimetall → austretende Elektronen mit. Ekin Strom E in ev Ekin = Eph-WA Ekin=h-f=WA Die Gegenfeldmethode Zusammenhang zw. Energie und Frequenz: AE =h af fa Photonenimpuls ·P=m⋅v. E=h•f. E=mc² =m:c.c p==€// -vergrößerung der Gegenspannung zw. Anode und katode Le werden im Gegenfeld abgebremst - wenn...

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Ekin nicht reicht um Gegenfeld zu überwinden kein Strom (1=0) - es gilt: Ee₁ = e⋅U = Ek in = mv² -> = p: Licht 11 → f・in Hz P = f(x)=mx+n Einsteingerade katode h.f U.S/R. planck sches Wirkungsquantum/ Planck Konstante Der Compton Effekt Photon mit Wellenlänge a Elektron что d=do →Photonen treffen auf Atome → Richtung wird geändert. → E, f. bleiben gleich DA -Bestrahlung von Graphit mit R₁-Ph (0,1nm. ≤ x ≤.^nm, energiereich, massereich). - unter allen Winkel findet man Photonen mit λ => man findet auch Photonen mit >>> und je größer ß, umso größer a ۱۶۸۰ → Photonen Stoßen elastisch mit. (fast) freien runenden e d-d₁ = 0x = h me.c → Photonen geben E an eab. → Energie. Sinkt, Frequenz sinkt, wellenlänge nimmt zu (me. << matom) Photon mit Wellenlänge >>> weggestoßenes Elektro (1-cos.). •Compton-Wellenlänge dc=2₁476-10" "m Aλ = λc⋅ (1-cos (3) Bestätigung der einsteinschen Photonen hypothese (Licht bestent aus Teilchent Experiment von Taylor geringer Intensität (jedes Ph einzeln) → Bestrahlung lines Stecknadelkopfes.mit.extrem ↳ keine Wechselwirkung der Photonen untereinander. → Interferenzvertellung wie von wellentheorie vorher er gesagt ( normales" Interferenzbild) Deutung: - Wellentheorie als Grundlage für Wahrscheinlichkeitsverteilung - mit Wellentheorie sind Aussagen möglich über wahrscheinlichkeit in einem Raumgebiet ein Photon anzutreffen, Ort eines Photons ist Stochastisch Teilchen eigenschaften von Elektronen - eindeutig bestimmbare Masse undi Ladung -mankann einem Elektron einen Ort und einen impuls zuordnen - Bsp. Elektronen strahlrohre 4 Aliftreffpunkt der Teilchen (keine verteilung von Auftreffpunkten) Wellen eigenschaften von Elektronen Hypothesen von de Broglie 1. Die Ausbreitung eines jeden Teilchens erfolgt als eine welle, deren Wellenlänge durch λ = 1 gegeben ist. 2. Zwischen der Frequenz. f der Welle und der Gesamtenergie des Teilchens. bestent die Beziehung E=h.f. Doppelspaltexperiment von Jönsson →e werden auf einen sehr engen Doppelspalt geschossen → Interferenzstreifen, die mit einem Elektronenmikroskop aufgelöst werden ↳ Wellen eigenschaft Heisenbergsche Unschärferelation AX 1d Minimum Minimum AE At 2h Sind= Sin da AX AX Sindh Ortsunschärfe .P.Ax AX.p. Sind h AX.Apx 2h Der Ort und Impuls von Quanten objekten können Impulsunschärfe nicht it gleichzeitig bestimmt werden. te bewegen sich nicht auf Bahnen um die Atomkeme Komplementaritätsprinzip 1. In der Quantenphysik wird ein Experiment durch eine messung vollständig verändert 2. Eine Messung zerstört jede Kenntnis einer anderen Eigenschaft Mach-Zehnder-Interferometer Nachweis:,, welcher-Spalt-Information" und interferenzbild schließen sich aus Wesenszüge der Quantenphysik :- Stochastisches Istatistisches Verhalten -Fähigkeit zur Interferenz -eindeutige Messergebnisse - Komplementarität -Interferenz und welcher Weg schließen sich aus - Verschränktheit FRANCK-HERTZ-VERSUCH Ziel: Nachweis der quantenhaften Absorption der Energie im Atom und Existenz diskreter Energieniveaus in den Atomen Aufbau: Kathode - Hg-Gas Glünwendel Fabra UB Beschleunigungs- Spannung 10-20 v) elastischer Stoß → Hg-Atome absorbieren. keine Energie der e Auffanger +₁ Gegenspannung (1 v) messverstärker e werden wieder beschleunigt Stoßen mit Hg-Atomen zusammen f lin mA unelastischer Stoß → Hg- Atome absorbieren Energie dere" 20 10 4,9v 4,9v 5 l'in MA that 10 15 An der Glühkatode werden Elektronen emittiert - Elektronen werden durch die Beschleunigungsspannung im elektr. Feld Zum Gitter beschleunigt •U in V - durchlaufen hinter dem. Gitter en Gegenfeld (durch angelegte Gegenspannung) und werden ausgebremst -Elektronen mit genügend Bewegungsenergie (>^ev) gelangen zur Anode ↳ gehen zurück zur Stromquelle → messung der Stromstärke Spannung wird ständig erhöht, wobei die Stromstärke abwechselnd fällt und steigt wahrscheinlichkeit am höchsten -Hg-Atome absorbieren Energie der Elektronen (bei 4, gv) → Strom stärke fällt Experiment → Uinv ideal

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Cool, mit dem Lernzettel konnte ich mich richtig gut auf meine Klassenarbeit vorbereiten. Danke 👍👍

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