Warum kann man aus den Ergebnissen des Photoeffekts darauf schließen, daß Licht auch Teilcheneigenschaften hat?
Warum kann man aus den Ergebnissen des Photoeffekts darauf
schließen, daß Licht auch Teilcheneigenschaften hat?
Hallo!
Das ist ganz einfach!
Wenn man Licht als EMW(–>Elektromagnetische Welle)ansehen würde,dann würde sich die gesammte Energie auf die Amplituden verteilen.Und das würde für den Photoeffekt heißen,daß das ausgelöste Teilchen länger brauchen würde,um aus dem Metall auszutreten,denn die Energie könnte ja nur „schubweise“ zugeführt werden.
Anhand von Messungen und Versuchen weiß man aber,das die Energie sofort da ist!
Deswegen muß man annehmen,das die Energie gebündelt ist.Und das schließt die EMW-Theorie schon mal aus!
Ich weiß nicht mehr,welcher Physiker es war…ich glaube,es war EINSTEIN…der die Photonen "nachgewiesen"hat…!
Und heute weiß man,das jedes Teilchen zur Beschreibung eine Welle braucht und jede Welle zur Beschreibung ein Teilche.
Jedes Teiclhen hat Welleneigenschaften und jede Welle hat Teilcheneigenschaften.
Hoffentlich hilft dir das weiter
Tschüssi
Pia!
Ich weiß nicht mehr,welcher Physiker es war…ich glaube,es war
EINSTEIN…der die Photonen "nachgewiesen"hat…!
Hi,
genau. Endeckt hat er den Effekt nicht, aber richtig erklärt. Dafür hat er dann auch den Nobelpreis bekommen, und nicht für die Rel.theorie.
Mmax
Warum kann man aus den Ergebnissen des Photoeffekts darauf
schließen, daß Licht auch Teilcheneigenschaften hat?Hallo!
Das ist ganz einfach!
Wenn man Licht als EMW(–>Elektromagnetische Welle)ansehen
würde,dann würde sich die gesammte Energie auf die Amplituden
verteilen.Und das würde für den Photoeffekt heißen,daß das
ausgelöste Teilchen länger brauchen würde,um aus dem Metall
auszutreten,denn die Energie könnte ja nur „schubweise“
zugeführt werden.
Anhand von Messungen und Versuchen weiß man aber,das die
Energie sofort da ist!
Was heißt sofort? Kann sein, daß ich falsch liege, aber soweit
ich weiß, gibt es in der Versuchsanordnung, die Einstein deutete
insgesamt 3 Meßgrößen: Die Intensität des Lichtes, die
Wellenlänge des Lichtes und die angelegte Gegenspannung. Das
Licht löst die Elektronen aus dem Metall, die dann je nach ihrer
kin. Engerie (gleichbedeutend mit Spannung) gegen das Feld der
Gegenspannung ankommen oder eben nicht. Ich weiß jetzt nicht
ganz, was du damit meinst, daß die Energie sofort da ist…
Ich glaube der Punkt dabei ist, daß die Energie der Elektronen
unabhängig von der Intensität des Lichtes ist, und allein durch
die Wellenlänge bestimmt wird, was den Teilchencharakter erahnen
läßt; Allerdings bin ich mir selbst unsicher, ob man nicht dieses
Phänomen auch allein durch die gequantelten Zustände der
Elektronen erklären kann…Vielleicht denke ich jetzt in die
falsche Richtung und jemand von euch kann mir erklären, wies
richtig ist.
mfg!
BStefan
Was heißt sofort? Kann sein, daß ich falsch liege, aber soweit
ich weiß, gibt es in der Versuchsanordnung, die Einstein
deutete
insgesamt 3 Meßgrößen: Die Intensität des Lichtes, die
Wellenlänge des Lichtes und die angelegte Gegenspannung. Das
Licht löst die Elektronen aus dem Metall, die dann je nach
ihrer
kin. Engerie (gleichbedeutend mit Spannung) gegen das Feld der
Gegenspannung ankommen oder eben nicht. Ich weiß jetzt nicht
ganz, was du damit meinst, daß die Energie sofort da ist…
Es gab noch andere Versuche, in denen nach der klassischen Theorie eine Zeitverzögerung von ein paar Sekunden auftreten hätte müssen, bis die Elektronen austreten können. Ich glaub aber, dass die erst nach Einsteins Deutung durchgeführt wurden.
ciao ralf
meine eigene Antwort…
Hej ho!
Danke für eure Antworten!
Eigentlich habe ich meine Frage ja so gemeint, dass ich wissen wollte, wie Einstein mit seiner Deutung der Versuchsanordnung nach Lenard, wie sie BStefan beschrieben hat, auf die Idee gekommen ist, dass Licht auch Teilcheneigenschaften haben könnte. (Hab das aber wohl nicht ganz klar ausgedrückt…)
Pias Antwort hab ich zuerst nicht verstanden, weil ich die Versuche, auf die sie darin eingegangen ist, gar nicht gekannt hab. Danke trotzdem, war ein interessanter Denkanstoss…
Ich hab mich jetzt mit einigen Leuten darüber unterhalten und kann mir Einsteins Deutung folgendermassen erklären:
- Beobachtung: Licht kann erst ab einer gewissen Frequenz Elektronen ablösen.
Man schließt daraus, dass man eine gewisse Energie benötigt, um die Austrittsarbeit zu überwinden. Die Energie des eingestrahlten Lichtes ist in der Wellentheorie auch von der Intensität des Lichtes abhängig.
- Beobachtung: Trotz sehr großer Intensität werden bei zu niedriger Frequenz keine Elektronen abgelöst.
Das ist nun ein Widerspruch zur vorigen Überlegung. Wenn die Energie des Lichts von Intensität und Frequenz abhängt, muss es möglich sein, mit beliebig niedriger Frequenz und ausreichend hoher Intensität, Teilchen abzulösen.
Die 2. Beobachtung legt die Annahme nahe, daß Licht in irgendeiner Form gequantelt bzw teilchenförmig ist.
3.Beobachtung: Die herausgeschlagenen Elektronen haben eine Energie, die linear mit der Frequenz des Lichts steigt: E = a*f - b
In der Wellentheorie hängt die Energie des Lichts (einer elektromagnet. Welle) quatratisch von der Frequenz ab. Es ist hier nicht ganz klar, warum die Energie der herausgeschlagenen Teilchen linear mit der Frequenz zusammenhängen soll.
Sieht man das Licht als Teilchen mit der Energie h*f, wird das ganze viel einfacher. Die beobachtete Energie der elektronen kann man nun so darstellen: E = h*f - W (Photonenenergie - Austrittsarbeit)
liebe Grüße
Igel