Photoelektrischer Effekt

Aufgabe 1

Die Wellenlänge eines Photons mit der Frequenz 3.00 MHz im Vakuum beträgt -Lösung wählen- 100 m 100 mm 900 Tm 900 Gm .

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Aufgabe 2

Die Energie eines Photons im Vakuum mit Wellenlänge 1000 mm beträgt 1.241 -Lösung wählen- eV meV μeV neV keV MeV

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Aufgabe 3

Beim Hallwachs-Effekt hängt die kinetische Energie der frei werdenden Elektronen von der Spektralfarbe ( -Lösung wählen- Frequenz (aber nicht von der Wellenlänge) Geschwindigkeit Intensität Wellenlänge bzw. Frequenz Geschwindigkeit und Intensität einer unbekannten Eigenschaft ) des Lichts, aber nicht von dessen -Lösung wählen- Intensität Geschwindigkeit Wellenlänge Frequenz ) ab.

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Aufgabe 4

Beurteilen Sie folgende Aussagen, ob sie (a) falsch sind, (b) richtig sind im Einklang mit der klassischen Physik oder (c) richtig sind im Widerspruch zur klassischen Phyik. Die Aussagen sind im Zusammenhang mit dem Experiment, wo eine Metallplatte mit Photonen bestrahlt wird, zu verstehen.

• Die Photonen können Elektronen herausschlagen -Lösung wählen- falsch im Einklang mit klassischer Physik im Widerspruch zur klassischen Physik
• Die herausgeschlagenen Elektronen sind elektrisch geladen -Lösung wählen- falsch im Einklang mit klassischer Physik im Widerspruch zur klassischen Physik
• Die Anzahl der herausgeschlagenen Elektronen erhöht sich mit der Frequenz des Lichts -Lösung wählen- falsch im Einklang mit klassischer Physik im Widerspruch zur klassischen Physik
• Die kinetische Energie der herausgeschlagenen Elektronen erhöht sich mit zunehmender Intensität des Lichtes nicht -Lösung wählen- falsch im Einklang mit klassischer Physik im Widerspruch zur klassischen Physik
• Bei hellerem Licht haben die herausgeschlagenen Elektronen mehr kinetische Energie -Lösung wählen- falsch im Einklang mit klassischer Physik im Widerspruch zur klassischen Physik
• Bei verschiedenen Farben des Lichts haben die herausgeschlagenen Elektronen immer verschiedene kinetische Energien -Lösung wählen- falsch im Einklang mit klassischer Physik im Widerspruch zur klassischen Physik
• Wenn bei einer bestimmten Spektralfarbe keine Elektronen herausgeschlagen werden, dann bleibt das so, auch wenn man sehr lange oder viel heller bestrahlt -Lösung wählen- falsch im Einklang mit klassischer Physik im Widerspruch zur klassischen Physik

Aufgabe 5

Um ein Elektron, welches die Bindungsenergie -2.64 eV aufweist, aus einer Metallplatte zu lösen, ist mindestens Licht mit der Farbe -Lösung wählen- rot gelb grün blau nötig (Suchen Sie auf dem www eine Tabelle, welche der notwendigen Wellenlänge des Lichts die entsprechende Farbe zuordnet).

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Aufgabe 6

Die Strahlungsleistung der Sonne auf der Erde beträgt 1.4 Kilowatt pro Quadratmeter (Solarkonstante). Wenn wir annehmen, dass ein durchschnittliches Photon von der Sonne die Wellenlänge 850 nm aufweist, dann treffen pro Mikrosekunde durchschnittlich ca. 6 -Lösung wählen- Hundert Tausend Millionen Milliarden Photonen pro Quadratmillimeter auf der Erde ein.

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Aufgabe 7

Um die Austrittsarbeit der Elektronen zu messen, wird eine Metallplatte mit UV-Strahlung (Wellenlänge λ = 100 nm) bestrahlt. Bei 10 Volt Gegenspannung hören die Elektronen auf, auszutreten. Also ist die Austrittsarbeit pro Elektron 2.4 -Lösung wählen- μeV meV eV keV MeV .

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