Der Photoeffekt und Photonen
Stell dir vor, du leuchtst mit einer Taschenlampe auf eine Metallplatte und plötzlich fliegen Elektronen davon! Genau das passiert beim Photoeffekt - Licht kann Elektronen aus Metallen herausschlagen.
Dabei gilt eine wichtige Regel: Ein Photon löst maximal ein Elektron aus. Jedes Material hat seine eigene Ablöseenergie W_A, die überwunden werden muss. Die Formel dafür lautet: W_ph = W_A + W_kin,max.
Das Coole dabei: Die Energie des Lichts hängt nicht von seiner Helligkeit ab, sondern von seiner Wellenlänge! Blaues Licht hat mehr Energie als rotes Licht. Die Grenzfrequenz f_0 ist die minimale Frequenz, bei der überhaupt Elektronen ausgelöst werden.
Merktipp: Im Diagramm von kinetischer Energie gegen Frequenz zeigt die Steigung immer die Planck-Konstante h - egal welches Material!
Beim inneren Photoeffekt in Halbleitern werden Elektronen beweglich gemacht - das nutzen Solarzellen! Die Umkehrung funktioniert in Röntgenröhren: Schnell abgebremste Elektronen erzeugen Röntgenstrahlung.
