Warum entlädt UV-Licht eine negativ geladene Zinkplatte, normales Licht aber...
Physik1.274 aufrufe·Aktualisiert 5. Aug. 2026·2 SeitenQuantenphysik für die Schule: äußerer lichtelektrischer Effekt, Photon-Interferenz und de-Broglie-Welle
angelina☁️@angii
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Der äußere Fotoeffekt
Licht schlägt Elektronen aus Metalloberflächen, was sich nur durch Lichtquanten (Photonen) erklären lässt.
Energiebilanz der Photonen
- Energiequanten: Lichtenergie hängt nur von der Frequenz ab: .
- Austrittsarbeit : Mindestenergie, um ein Elektron zu lösen; sie ist stoffabhängig.
- Kinetische Energie: Verbleibende Energie der Elektronen: .
Doppelspalt und Wellen-Dualismus
- Welle-Teilchen-Dualismus: Licht zeigt je nach Experiment Teilchen- oder Welleneigenschaften.
- Impuls: Photonen haben keine Ruhemasse, aber einen Impuls: .
Beispiel: Berechnung der Grenzfequenz mit : .
💡 Tipp: Merk dir für Rechnungen, dass du die Austrittsarbeit immer erst von Elektronenvolt () in Joule () umrechnen musst.
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Materiewellen & Unbestimmtheit
Mikroskopische Teilchen verhalten sich nicht wie klassische Murmeln, sondern zeigen Welleneigenschaften.
de-Broglie-Wellenlänge
- Materiewelle: Jedem bewegten Teilchen mit Masse wird eine Wellenlänge zugeordnet.
- Formel: .
Heisenbergsche Unschärferelation
- Unschärfe: Ort und Impuls eines Teilchens sind nie gleichzeitig exakt bestimmbar.
- Formel: (Quantenobjekte bewegen sich nicht auf Bahnen).
- Masse-Energie: Masse und Energie sind äquivalent gemäß .
Beispiel: Wellenlänge eines Elektrons () bei : .
💡 Tipp: Der Taylor-Versuch zeigt, dass wir für einzelne Treffer am Schirm nur Wahrscheinlichkeiten angeben können.
Wir dachten schon, du fragst nie...
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AnnaiOS-Nutzerin
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angelina☁️@angii
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