Der photoelektrische Effekt tritt auf, wenn in einem bestimmten Material Elektronen emittiert werden. Dieser Effekt wird meist bei metallischen Werkstoffen erzeugt, die elektromagnetischer Strahlung, wie beispielsweise Licht, ausgesetzt sind.
Dabei reißt diese Strahlung Elektronen von der Oberfläche. Auf diese Weise übertragen die an diesem Phänomen beteiligten elektromagnetischen Wellen Energie auf Elektronen.
Lerne mehr über Elektronen und der Elektromagnetische Wellen.
Was sind Photonen?
Schema des photoelektrischen Effekts
Photonen sind winzige Elementarteilchen, die Energie haben und den photoelektrischen Effekt vermitteln. Die Photonenenergie wird nach der folgenden Formel berechnet:
E = h.f
Wo,
UND: Photonenenergie
H: Proportionalitätskonstante (Plancksche Konstante: 6.63. 10-34 J.s)
f: Photonenfrequenz
Im Internationalen System (SI) wird die Photonenenergie in Joule (J) und die Frequenz in Hertz (Hz) berechnet.
lesen Plancksche Konstante.
Wer hat den Photoelektrischen Effekt entdeckt?
Der photoelektrische Effekt wurde Ende des 19. Jahrhunderts von dem deutschen Physiker Heinrich Hertz (1857-1894) entdeckt. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts hat der Wissenschaftler
Albert Einstein, hat sich eingehender mit diesem Effekt beschäftigt und zu seiner Modernisierung beigetragen. Damit gewann Einstein den Nobelpreis.Nach Einstein würde die Strahlungsenergie in einem Teil der elektromagnetischen Welle konzentriert und nicht darüber verteilt, wie von Hertz angegeben.
Beachten Sie, dass die Entdeckung dieses Effekts für ein besseres Verständnis der Licht.
Anwendungen
In Fotozellen (Fotozellen) wird Lichtenergie in elektrischen Strom umgewandelt. Mehrere Objekte und Systeme nutzen den photoelektrischen Effekt, zum Beispiel:
- Fernseher (LCD und Plasma)
- die Sonnenkollektoren
- die Rekonstruktionen von Klängen in den Filmen eines Kinematographen
- die städtische beleuchtung
- die Alarmanlagen
- die automatischen Türen
- die Steuergeräte (Zählen) der U-Bahnen
Compton-Effekt
Compton-Effekt-Schema
Mit dem photoelektrischen Effekt verwandt ist der Compton-Effekt. Es tritt auf, wenn ein Photon (Röntgen- oder Gammastrahlen) bei der Wechselwirkung mit Materie an Energie abnimmt. Beachten Sie, dass dieser Effekt eine Zunahme der Wellenlänge verursacht.
Aufnahmeprüfungsübungen mit Feedback
1. (UFRGS) Wählen Sie die Alternative aus, die die Wörter enthält, die die Lücken im folgenden Text zum photoelektrischen Effekt korrekt ausfüllen.
Der photoelektrische Effekt, also die Emission von ….. durch Metalle unter Lichteinwirkung, ist ein Experiment in einem äußerst reichhaltigen physikalischen Kontext, einschließlich der Möglichkeit, über die Funktionsweise der Ausrüstung nachzudenken. Dies führt zu experimentellen Beweisen in Bezug auf die Emission und Energie dieser Teilchen sowie die Möglichkeit, die Unzulänglichkeit der klassischen Sichtweise der Phänomen.
Bei der Analyse dieses Effekts machte Einstein 1905 die revolutionäre Annahme, dass Licht, das bis dahin als Wellenphänomen galt man könnte es sich auch aus energetischen Inhalten konstituieren, die einer Verteilung gehorchen..., den Lichtquanten, später namens ….. .
a) Photonen – kontinuierlich – Photonen
b) Photonen – kontinuierlich – Elektronen
c) Elektronen - kontinuierlich - Photonen
d) Elektronen – diskret – Elektronen
Alternativ und
2. (ENEM) Der photoelektrische Effekt widersprach den theoretischen Vorhersagen der klassischen Physik, da er zeigte, dass die maximale kinetische Energie der Elektronen, die von einer beleuchteten Metallplatte emittiert werden, abhängt von:
a) ausschließlich aus der einfallenden Strahlungsamplitude.
b) die Frequenz und nicht die Wellenlänge der einfallenden Strahlung.
c) die Amplitude und nicht die Wellenlänge der einfallenden Strahlung.
d) die Wellenlänge und nicht die Frequenz der einfallenden Strahlung.
e) die Frequenz und nicht die Amplitude der einfallenden Strahlung.
Alternativ und
3. (UFG-GO) Ein Laser emittiert einen monochromatischen Lichtimpuls mit einer Dauer von 6,0 ns, mit einer Frequenz von 4,0,1014 Hz und 110 mW Leistung. Die Anzahl der in diesem Puls enthaltenen Photonen beträgt:
Daten: Plancksche Konstante: h = 6,6 x 10-34 J.s.
1,0 ns = 1,0 x 10-9 so
a) 2.5.109
b) 2.5.1012
c) 6.9.1013
d) 2.5.1014
e) 4.2.1014
Als Alternative
