Frage von ACPeter, 46

Aufgabe zum photoelektrischen Effekt?

Habe folgende Aufgabe zu lösen (s. Bild) und gerade irgendwie nen Hänger. Hab die abgebildete Formel nach delta t umgestellt und die Einheiten kontrolliert. Bekomme hier aber nicht wie gewünscht Sekunde raus, sondern m^2 * s. Bin mir gerade nicht sicher wo der Fehler ist. Vielleicht kann mir einer von euch ja auf die Sprünge helfen.

Antwort
von Spezialwidde, 23

Das passt schon. Wenn du mal die Zahlenwerte außer Acht lässt kann man ja alle einheiten in der selben Größe angeben. Für die Energie nehme ich jetzt mal eV, dür die Strecke cm und für die Zeit s. Wenn ich alles auf einen Bruch bringe nachdem ich die Gleichung aufgelöst habe (Zahlenwerte bzw deren Umrechnung vernachlässigt komme ich auf: (cm*cm²*s*eV)/(cm³*eV). eV und alle cm kürzen sich und die Zeit als s bleibt über. das soll so sein. Hinweis: Die Leistung P lässt sich als Energie/Zeit ausdrücken also durch eV/s.

Kommentar von ACPeter ,

Das Problem ist nur das nicht die Lichtleistung, sondern die Leistungsdichte und W*m^-2 angegeben ist. Daher bekomm ich immer m^2 * s raus

Kommentar von Spezialwidde ,

Nein. Mit P ist die Lichtleistung in W gemeint. Was vielleicht etwas verwirrend ist: In der Formel kommt im Enteffekt auch die Lichtleistungsdichte herein. Und zwar in dem Ausdruck P/A! das könntets du ja als Leistungsdichte zusammenfassen. Deshalb hast du im Zähler dann nur W und im Nenner cm². Dann sollte es passen.

Expertenantwort
von indiachinacook, Community-Experte für Chemie, 11

Die Gleichung ist einheitenmäßig in Ordnung.

Links steht eine Energie. Rechts im Zähler haben wir Leistung mal Zeit, also auch eine Energie. Der Nenner muß also dimensionslos sein, und das ist er auch: Die Wellenlänge ist eine Länge, multipliziert mit der Fläche ist das ein Volumen, und die Elektronendichte ist ein reziprokes Volumen (Anzahl der Elektronen pro Volumen).

Wenn Du beim Umstellen keinen Fehler gemacht hast, müssen die Einheiten stimmen.

Kommentar von ACPeter ,

Wenn ich nur die Formel umstell und die Einheiten prüfe stimmt alles. Problem ist nur, dass die Angabe im Text für P nicht Watt ist sondern Watt pro Fläche. Wenn man das in die Formel einsetzt stimmt es wieder nicht

Kommentar von indiachinacook ,

Dann steht die Angabe eben für den Quotienten P/A. Laß das A im Nenner weg und setz für P das an, was gegeben ist, dann sollte es wieder stimmen.

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