Mein Blögchen für alles!

Nach unsereren Ergebnissen aus dem Versuch zum Photoeffekt haben wir festgestellt, dass anscheinend UV-Quanten eine höhere Energie an die Elektronen übergeben als andere Lichtquanten. Es lässt sich also vermuten, dass die Energie der Quanten abhängig ist von der Frequenz des Lichts. Um dies zu untersuchen nehmen wir Lichtquellen, deren Frequenzspektrum möglichst auf eine Frequenz beschränkt ist und ermitteln über die Gegenspannungsmethode die Energie der Lichtquanten.

Tragen wir die kinetische Energie der Elektronen in Abhängigkeit von der Freuqenz nun auf einen f,E-Graphen auf, so erhalten wir beim Verbinden der Punkte optimalerweise eine Gerade. Um über diese Gerade die Energie von Photonen anderer Frequenz bestimmen zu können, müssen wir die Steigung der Geraden bestimmen. Diese Steigung wird dabei als Planck`sches Wirkumsquantum h bezeichnet, mit dem Wert:

Ziehen wir die Gerade weiter durch die x-Achse durch bis zum Treffpunkt mit der y-Achse, d.h. der Frequenz 0 so können wir aus ihm noch zwei weitere Werte auslesen:

Zum Einen haben wir den Schnittpunkt mit der x-Achse, erst ab dieser Frequenz haben die Elektronen in der Photozelle genug Energie durch die Photonen erhalten, dass sie in der Lage sind die Photozelle zu verlassen. Niedrigere Frequenzen liegen mit der Energie so niedrig, dass sie die Austrittsarbeit nicht überschreiten können. Haben wir festgestellt, dass die Energie auf der Höhe von y = 0 die Energie ist, die die Elektronen mindestens brauchen, so kann man daraus schlussfolgern, dass der Schnittpunkt des Graphen mit der y-Achse die Energie angibt, die die Elektronen brauchen, um die Photozelle zu verlassen, also die Austrittsarbeit. Diese ist in diesem Fall negativ, da die aufzubringende Arbeit entgegengesetzt der die Elektronen haltenden Arbeit wirken muss.