Quantenphysik Aufgaben?
Ich schreibe nächste Woche Montag eine Physik Klausur und versuche gerade diese beiden Aufgaben zu lösen. Komme da aber leider nicht sehr weit mit :/
Hat jemand eine Ahnung davon, wie ich das berechnen kann?
1 Antwort
Hallo Lukas70896,
wenn ein Photon (das sind die Energieportionen, aus denen das Licht besteht) auf das Metall trifft und seine Energie
(1) Eₚₕ = h∙f = h∙c/λ,
die Austrittsarbeit Eₐ des Metalls übersteigt, kann es ein Elektron aus dem Metall herausschlagen; die überschüssige Energie geht in kinetische Energie
(2) Eₖ = Eₚₕ − Eₐ
des Photons über. Bleibt diese viel kleiner als die Ruheenergie
(3) E₀ = m₀c² ≈ 5,1×10⁵ eV ≈ 8,19×10⁻¹⁴ J
des Elektrons, so kann man die NEWTONsche Näherung
(4) Eₖ ≈ ½∙m₀∙v² ≈ ½∙E₀∙β²
anwenden, wobei natürlich β := v⁄c ist. In diesem Falle ist β ≈ 2×10⁻³, was sofort auf
Eₖ ≈ 1,02 eV ≈ 1,64×10⁻¹⁹ J
führt. Die Photonenenergie ist
Eₚₕ ≈ 6,6×10⁻³⁴ Js ∙ 3×10⁸ m⁄s / 5,5×10⁻⁷ m ≈ 3,6×10⁻¹⁹ J ≈ 2,25 eV. Daraus ergibt sich die Austrittsarbeit
Eₐ ≈ 0,23 eV ≈ 3,68×10⁻²⁰ J.
Teilst Du das wieder durch h, bekommst Du die Grenzfrequenz in Hz.
Es ist praktisch, wenn man nicht alles nachschlagen muss, besonders so einfache Formeln wie
E = hf = hc/λ
für Photonen.
sehr ausführlich nur muss man die Formeln auswendig wissen ?