Eine Fotokatode wird mit monochromatischem Licht bestrahlt. in systematischen versuchen werden die Frequenz und die Intensität variiert..?
Eine Fotokatode wird mit monochromatischem Licht bestrahlt. in systematischen versuchen werden die Frequenz und die Intensität variiert.
a) Es wird Licht gleicher Frequenz, aber höherer Intensität verwendet. Sagen Sie vorher was dadurch bewirkt wird!
b) es wird Licht höherer Frequenz, aber gleicher Intensität verwendet. Welche Effekte sind damit verbunden?
2 Antworten
Das ist ein Halbleiter, der mit dem Fotoeffekt arbeitet. Es kommt darauf an, welche Wellenlängen deine Kathode (Modell ??) absorbieren kann. Bandlückengröße??
1) Bei gleicher Frequenz, aber höherer Bestrahlung, vergrößert man den Strom, der aus der Kathode austritt. Hier bin ich mir sicher.
2) Bei höherer Frequenz ist die Austrittsarbeit zu hoch. Das Elektron springt zu hoch und erzeugt durch Gitterstöße Wärme. Jetzt weiß ich aber nicht, ab wo (Wellenlänge), dies bei deiner Kathode passiert.
2) - die überschüssige Energie landet zum Teil in Wärme in der Elektrode - und zum Teil in der kinetischen Energie des Elektrons. Die Verteilung ist dabei zufällig.
Doppelte Intensität bei gleicher Frequenz verdoppelt die Menge der herausgelösten Elektronen. Wenn aber die PhotonenEnergie unter der Austrittsarbeit des Materials der FotoKathode liegt, passiert nix / die Photokathode wird nur warm von der einfallenden Strahlung.
Wird die Frequenz erhöht, kann das freilich dazu führen, daß die Schwelle überschritten wird, und der FotoStrom setzt überhaupt erst ein. Wie hoch die Schwelle / Austrittsarbeit ist, hängt vom Material der FotoKathode ab.
Du hast das jetzt so erläutert, dass die erste Frequenz noch zu klein ist, um einen Strom auszulösen, und die zweite ihn auslöst. Ich habe es so erläutert, dass die erste Frequenz die Strom auslösende ist und die zweite eine zu hohe Frequenz ist. Was ich sagen will, ist: Mir fällt gerade auf, dass die Aufgabenstellung zu unklar ist. Man hätte durchaus fragen können: „Erläutern Sie bei 3 Frequenzen (zu schwach, richtig, zu hoch), was passiert.“
@finexxx kannst du dich mal bei mir melden, was der Prof als Lösung lesen wollte?