Photoeffekt Frage?
Hi bei mir ist bald Physikcolloquium und da kommt auch der Photoeffekt dran, den ich aber noch nicht so ganz verstehe. Was ich weiß ist, dass Licht Elektronen aus einer Kathode hauen kann und dadurch eine Spannung erzeugt und dass verschiedene Spektren das besser/schlechter können als andere Spektren, zB blaues Licht hat ne größere messbare Spannung als rotes. Was ich nicht verstehe ist : Warum? Warum haut Licht Elektronen raus und woher weiß ich welche Lichtart jetzt ne größere Spannung bringt? Und klappt das nur bei nem Aufbau mit Kathode und Anode oder kann Licht auch Elektronen aus zB nem Baum oder nem Haus raushauen? Danke im Voraus
4 Antworten
Du musst mich erst mal schlau machen, was für dich ein Kolloquium ist.
Ich kenne das nur von der Uni, aber heutzutage gibt es ja auch in der Schule Klausuren und Semester.
Ganz ohne Quanten lässt sich das nicht beantworten, und ganz ohne müsstest du auch nicht mt einern solchen Frage rechnen.
Und solche und andere Spektren gibt es nicht, nur eines. Man kann allenfalls bestimmte Bereiche unterscheiden.
Wenn man sich denn die Mühe macht, die Grundbegriffe einfach mal zu lernen, anstatt mit ihnen zu jonglieren
Warum haut Licht Elektronen raus?
Photonen haben eine Energie und einen Impuls. Beides können sie an Elektronen übertragen. Das ist, wie wenn Du fest gegen einen Ball trittst.
Welche Lichtart bringt eine höhere Spannung?
Im blauem Photon steckt mehr Energie und Impuls drin als im roten.
Klappt das auch bei einem Baum oder Haus?
Bäume und Häuser sind Nichtleiter. Im Gegensatz zu Metall gibt es darin kaum freie bewegliche Elektronen. Die Elektronen sind fest an die Atome gebunden. Bei sichtbarem Licht oder nahem Ultraviolett reicht die Energie der Photonen nicht aus. Da muss man schon mit recht kurzwelliger Ultraviolettstrahlung oder härter ("ionisierende Strahlung") rangehen.
Licht überträgt Energie auf Elektronen, da sie elektrisch geladen sind und daher mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirken.
Die Aufnahme wie die Abgabe von elektromagnetischer Strahlung erfolgt portionsweise, d.h., die Energie monochromatischen Lichts lässt sich nur in Schritten von hf verändern, wobei h das Plancksche Wirkungsquantum und f die Frequenz ist.
Blaues Licht hat eine höhere Frequenz als rötliches, und daher sind die Energieportionen größer.
Stell Dir vor, ein Ball soll aus einer Kuhle befördert werden. Du kannst ein Kind hundertmal gegen den Ball treten lassen, er verlässt nicht die Kuhle. Einmal selbst etwas kräftiger gegentreten und der Ball ist raus.
Licht ist eine elektromagnetische Welle. Das heißt es entsteht unter anderem bei beschleunigten Bewegungen von Elektronen.
Äquivalent kann es Elektronen zum schwingen anregen.
Blaues Licht ist energiereicher als rotes und gibt den Elektronen beim auftreffen mehr Energie mit. Ist die Energie groß genug um das Potential, durch welches das Elektron an Kern gebunden ist, zu überwinden wird das Elektron frei. Jeder mehr Energie es besitzt umso schneller ist es
Und jein, Licht kann unter gewissen Umständen Elektronen aus den Atomen deines Körpers oder sonstiger Gegenstände hauen. Da muss aber viel zusammenkommen. Gamma-Strahlen kann das locker und daher ist Radioaktivität auch so gefährlich. Die Ionisierten Atome in den Zellen oder der DNA sorgen zu Schäden am Erbgut oder am eigenen Körper(Krebs)