Photoeffekt und die Elektronen?
Wenn man mithilfe von Licht Elektronen aus der Oberfläche eines Metalls herausschlägt, wird das Metall dann positiv geladen? Und wohin verschwinden die Elektronen dann?
2 Antworten
Durch den Photoeffekt werden den Elektronen Energie hinzugefügt, sodass diese sich frei bewegen können. Es entsteht eine elektrische Spannung. Das heißt:
Ja das Material wird in diesem Augenblick positiver bzw es entstehen stellen die positiver und stellen die negativer geladen sind. Eine Ladungstrennung halt und deshalb haben wir ja auch eine Spannung anliegen. Damit ein elektrischer Strom fließen kann muss natürlich der Stromkreis geschlossen sein. Die Ladungen eines anderen Materials (ein Leitfähiges Material) werden angezogen während beim Elektronen Überschuss die Ladungen abgestoßen werden und so gleicht sich die Ladung im Material wieder aus. Dabei wird dann über den Stromkreis Energie abgegeben und in Form von Wärme etc umgewandelt.
Die abgegebene Energie ist dabei genauso groß wie die Energie die für die Ladungstrennung nötig war. heißt aber nicht, dass der Wirkungsgrad 100% ist, bei einer Lampe etc. Wird die Energie ja nicht vollständig in Licht umgewandelt sondern über die Kupferleitung z.b. in Wärme. Die Energie die dabei entsteht, die für uns aber nutzlos ist, nennen wir "Verluste". Das heißt Energie geht bei dem Prozess nicht verloren, es wird ein Teil Energie umgewandelt welches wir einfach nicht gebrauchen können oder nicht beabsichtig sind. Je besser ein Gerät ist, desto mehr Energie kann effizient in die Energieform umgewandelt werden, die wir auch bei dem Prozess gewinnen wollen.
Neben der Katode, aus der die Elektronen herausgeschlagen werden, gibt es normalerweise eine zweite Elektrode (Anode), die die Elektronen einsammelt.
Zwischen Katode und Anode entsteht tatsächlich eine Spannung, dabei ist die Katode positiv geladen (wie Du schon vermutest). Wenn man Anode und Katode verbindet, fließt ein Strom, den man messen kann.
Wenn es die Anode nicht gäbe, würden sich die Elektroen verteilen. Da die Katode jetzt positiv geladen ist, zieht sie die Elektronen an, so dass sich ein Gleichgewicht einstellt.