Hat die Intensität des Lichtes keinen Einfluss auf die Elektronen beim Photoeffekt?
Man hat ja beim Photoeffekt gelernt, dass die Energie der Elektronen von der Frequenz des Lichtes abhängt. Also für blaues licht mit hlherer Frequenz braucht man eine höhere Gegenspannung, um den Strom aufzuheben. Was hat jetzt die Intensität für einen Einfluss? Gar keinen?
2 Antworten
Ja und nein. Genauer:
Atome gegebenen Typs (genauer: ihre Elektronen) können immer nur — von diesem Typ abhängig — Photonen ganz bestimmter Wellenlänge verschlucken.
Auch von den Photonen, die ein Atom prinzipiell verschlucken kann, werden — nur durch Zufall gesteuert — einige verschluckt, andere nicht. Je höher also die Intensität des Lichtanteils, der aus Photonen solcher Wellenlängen besteht (d.h. je mehr pro Zeiteinheit die fraglichen Atome erreichen), desto mehr werden auch aufgefangen.
Dass es beim Photoeffekt nur um freie Elektronen geht, scheint nicht richtig zu sein, denn auf Seite https://phys.org/news/2019-10-einstein-physicists-mystery-photon-momentum.html liest man (Zitat):
Albert Einstein received the Nobel Prize for explaining the photoelectric effect: in its most intuitive form, a single atom is irradiated with light. According to Einstein, light consists of particles (photons) that transfer only quantised energy to the electron of the atom. If the photon's energy is sufficient, it knocks the electrons out of the atom.
da es einer Mindestenergie bedarf, ein Elektron aus einer Metalloberfläche loszuschlagen, wird ein zu schwaches Photon das nicht schaffen, und dann ist es egal wie viele zu schwache Photonen man versucht. Genau das ist der Photoeffekt.
Aber eine höhere Intensität bedeutet eine höhere Anzahl an Elektronen und dadurch auch eine grlßere Stomstärke oder? (Also wenn die frequenz überhaupt Elektronen aus der Kathode lösen kann)
ja, wenn die Energie eines Photons zur Überwindung der Potenzialbarriere durch ein Elektron ausreicht, werden natürlich mehr Photonen auch mehr Elektronen losschlagen.
beim Photoeffekt geht es um freie Elektronen in einem Metall, dort spielen die Energieniveaus einzelner Atome keine Rolle, s. meine Antwort.