1 Erkläre, was man unter dem äußeren Photoeffekt bei Metallen versteht. 2 Beschreibe, wie beim äußeren Photoeffekt die Zahl der austretenden Elektronen von der Frequenz bzw. von der Intensität des Lichts abhängt. 3 Erkläre, wie beim äußeren Photoeffekt die Energie der austretenden Elektronen von der Frequenz bzw. von der Intensität des Lichts abhängt. 4 Beschreibe, wie Einstein den äußeren Photoeffekt erklärte. 5 Erkläre, wodurch sich innerer und äußerer Photoeffekt unterscheiden. 6 Erkläre einer Person bei dir zu Hause, was das Teilchenmodell des Lichts besagt. 7 Erkläre, warum das Röntgenspektrum eine von der Beschleunigungsspannung abhängige kleinste Wellenlänge hat. 8 Beschreibe, wie der Impuls von Photonen definiert ist. Was bewirkt er? 9 Erkläre den Doppelspaltversuch mit Wellen, mit makroskopischen Teilchen (z. B. Sandkörner) und mit Elektronen! 10 Beschreibe, welcher Zusammenhang zwischen den Wellen- und Teilcheneigenschaften von Licht und Materie besteht. 11 Erkläre, worin die Born’sche Deutung der Wellenfunktion besteht. 12 Erkläre einer Person bei dir zu Hause, was die Heisenberg’sche Unschärferelation aussagt. Was bedeutet dabei „Unschärfe“? 13 Erkläre den Tunneleffekt mit Hilfe der Unschärferelation! 14 Diskutiere mit einer Mitschülerin oder einem Mitschüler, welche Fragen in der Quantenmechanik bei der Interpretation der Messergebnisse auftreten. Teste dein Wissen 1 Eine gelb leuchtende LED sendet Licht mit der Wellenlänge λ = 600nm aus. Sie wird mit der Spannung von 4 V und mit der Stromstärke 20 mA betrieben. a) Berechne die Energie der einzelnen Photonen bei λ = 600 nm. b) Bestimme, wie viele Photonen pro Sekunde von der Lampe ausgehen, wenn 33 % der zugeführten elektrischen Leistung als Licht abgestrahlt werden (die restliche zugeführte Leistung wird durch den Innenwiderstand der LED in Wärme umgewandelt). 2 Eine Fotozelle aus Cs3Sb spricht auf Licht mit λ < 670 nm an. Berechne, wie groß die Austrittsarbeit der Elektronen ist. 3 In einem Experiment zum Photoeffekt wurden bei verschiedenen Wellenlängen die Maximalenergien der ausgelösten Elektronen gemessen: λ (nm) Emax (eV) 578 0,13 546 0,27 436 0,81 405 1,02 Bestimme die Austrittsarbeit und die Planck’sche Konstante! 4 Die Frequenz der elektromagnetischen Wellen im Mikrowellenherd beträgt 2,455 GHz. a) Berechne die Wellenlänge. b) Berechne die Energie (in eV) der Photonen dieser Strahlung. 5 Elektromagnetische Strahlung mit Wellenlängen kürzer als 250 nm wirkt ionisierend, d. h. sie kann aus Atomen und Molekülen Elektronen freisetzen. Bestimme, welche Mindestenergie (in eV) Photonen dieser Strahlung haben. 6 Der He-Ne-Laser hat auch einen Übergang mit einer Photonenenergie von 1,12 eV. Berechne die Wellenlänge der emittierten Strahlung und erkläre, in welchem Wellenlängenbereich sie liegt. Rechenaufgaben 117 2 Grundideen der Quantenphysik Quantenphysik Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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