Warum entlädt UV-Licht eine negativ geladene Zinkplatte, normales Licht aber...
Physik1.274 aufrufe·Aktualisiert 25. 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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Stefan SiOS-Nutzer
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Samantha KlichAndroid-Nutzerin
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AnnaiOS-Nutzerin
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angelina☁️@angii
Warum entlädt UV-Licht eine negativ geladene Zinkplatte, normales Licht aber nicht? Dieses Phänomen führt uns direkt zur Quantenphysik, in der Licht sowohl Welle als auch Teilchen sein kann. Wir schauen uns den äußeren Fotoeffekt an und klären, warum winzige Quantenobjekte...
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