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Level 2
Level 2 setzt Schulmathematik voraus. Geeignet für Schüler.

Formel: Photoelektrischer Effekt (Photoeffekt) Austrittsarbeit   Frequenz   Gegenspannung   Wirkungsquantum  

\[ W ~=~ h \, f ~-~ e \, U_{\text G} \] \[ W ~=~ h \, f ~-~ e \, U_{\text G} \] \[ f ~=~ \frac{W ~+~ e \, U_{\text G}}{h} \] \[ U_{\text G} ~=~ \frac{h \, f ~-~ W}{e} \] \[ e ~=~ \frac{h \, f ~-~ W}{U_{\text G}} \] \[ h ~=~ \frac{W ~+~ e \, U_{\text G}}{f} \] Formel umstellen
Photoeffekt: Gegenspannung Visier mich an! Illustration bekommen
Photoeffekt: Gegenspannung
Photonen mit unterschiedlicher Frequenz
Photoelektrischer Effekt - Energie-Frequenz-Diagramm

Austrittsarbeit

\( W \)
Einheit \( \text{J} \)
Austrittsarbeit ist die Energie, die aufgewendet werden muss, um ein Elektron aus einem Festkörper (z.B. aus einer Metallplatte) herauszuschlagen. In der Regel wird sie in Einheit "eV" (Elektronenvolt) angegeben.

Frequenz

\( f \)
Einheit \( \text{Hz} \)
Frequenz des Lichts, mit dem z.B. eine Metallplatte bestrahlt wird.

Gegenspannung

\( U_{\text G} \)
Einheit \( \text{V} \)
Gegenspannung ist die elektrische Spannung zwischen zwei Kondensatorplatten. Diese Spannung ist so eingestellt, dass die elektrische Energie \(e \, U_{\text G} \) genau die kinetische Energie der herausgelösten Elektronen kompensiert.

Elementarladung

\( e \)
Einheit \( \text{C} \)
Elementarladung ist eine Naturkonstante und hat den Wert: \(e = 1.602\, 176 \, 634 \, \cdot \, 10^{-19} \, \text{C} \).

Wirkungsquantum

\( h \)
Einheit \( \text{Js} \)
Wirkungsquantum ist eine Naturkonstante und hat den Wert \( h ~=~ 6.626 \, 070 \, 15 \, \cdot \,10^{-34} \, \text{Js} \).
Details zur Formel
  • Zusammenfassung: Mit dieser Formel (aus dem Photoeffekt) kannst Du die Austrittsarbeit eines Elektrons aus einem Metall berechnen.
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