Plancksches Wirkungsquantum und externer photoelektrischer Effekt (Spektrallinientrennung durch Interferenzfilter)

Prinzip

Der Photoelektrische Effekt ist ein Schlüsselexperiment für die Entwicklungder modernen Physik. Mittels Interferenzfiltern werden bestimmte Wellenlängen selektiert und beleuchten eine Photozelle. Die maximale Energie der emittierten Elektronen ist nur von der Frequenz des einfallenden Lichts nicht aber von dessen Intensität abhängig. Dieser Befund widerspricht der Wellentheorie des Lichts, ist aber im Rahmen des Welle-Teilchen-Dualismus des Lichts erklärbar. Die Bremsspannung U0 wird bei verschiedenen Lichtfrequenzen ermittelt und in Abhängigkeit von der Frequenz aufgetragen. Aus diesem Graphen wird dann das Plancksche Wirkungsquantum bestimmt.

Aufgaben

1. Bestimmen Sie die Bremsspannung U0 bei verschiedenen Lichtfrequenzen f und tragen Sie sie in Abhängigkeit von der entsprechenden Lichtfrequenz auf.
2. Berechnen Sie das Plancksche Wirkungsquantum aus der Abhängigkeit von Bremsspannung U0 und Lichtfrequenz f.

Themenfelder

• Energie des Photons
• Absorption von Photonen
• Äußerer photoelektrischer Effekt
• Austrittsarbeit
• Photozelle
• Interferenzfilter
• Quantentheorie
• Plancksches Wirkungsquantum

(Bitte beachten: Versuchsbeschreibung ist nur in englischer Sprache erhältlich)