Erklärung:
Eine negativ geladene, geschmirgelte Zinkplatte verliert ihre Ladung, wenn man sie mit Ultraviolettlicht bestrahlt. Diese Erscheinung wird als
äußerer Photoeffekt (photoelektrischer Effekt, lichtelektrischer Effekt) bezeichnet.
Genauere Untersuchungen gegen Ende des 19. Jahrhunderts ergaben, dass der Photoeffekt auch bei anderen Materialien auftritt, und zwar immer nur bei Verwendung von genügend kurzwelligem Licht. Zu jedem Stoff gibt es eine bestimmte Grenzwellenlänge, ab der man den Photoeffekt beobachtet. Rätselhaft erschien den Forschern vor allem die Tatsache, dass langwelliges Licht auch bei größter Intensität keine solche Wirkung hervorruft.
Die Erklärung lieferte schließlich Albert Einstein im Jahre 1905: Licht besteht aus Teilchen (Photonen), wobei die Energie eines Photons proportional zur Frequenz des Lichtes ist. Für ein Elektron an der Oberfläche einer Zinkplatte oder eines anderen Festkörpers ist eine bestimmte (materialabhängige) Energie erforderlich, um es abzutrennen (Austrittsarbeit). Ist nun die Energie eines Photons größer als dieser Wert, so kann das Elektron herausgelöst werden. Aus dieser Erklärung ergibt sich folgende Beziehung:
Ekin ... maximale kinetische Energie eines ausgelösten Elektrons
h ..... Plancksches Wirkungsquantum (6,626 · 10-34 Js)
f ..... Frequenz
W ..... Austrittsarbeit
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