Albert Einstein Photoelektrischer Effekt

Sebastian Glantschnig

Biographie1879: Geburt in Ulm am 14.Mrz1896: Beginn des mathematisch-physikalischen Fachlehrerstudiums am Polytechnikum Zrich1900: Diplom als Fachlehrer fr Mathematik und Physik1902-1909: Technischer Vorprfer am Eidgenssischen Amt fr geistiges Eigentum (Patentamt) in Bern

Annus mirabilis 1905Arbeit ber einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichts betreffenden heuristischen Gesichtspunkt zum photoelektrischen EffektDissertation Eine neue Bestimmung der MolekldimensionenArbeit ber die von der molekular-kinetischen Theorie der Wrme geforderte Bewegung von in ruhenden Flssigkeiten suspendierten Teilchen zur brownschen Molekularbewegung

Annus mirabilis 1905Abhandlung Zur Elektrodynamik bewegter KrperNachtrag Ist die Trgheit eines Krpers von seinem Energieinhalt abhngig? (E = mc)Spezielle RelativittstheorieCarl Friedrich von Weizscker: Vier Publikationen ber verschiedene Themen, deren jede, wie man heute sagt, nobelpreiswrdig ist

Biographie1908: Habilitation an der Berner Universitt, nachdem sie diese im Vorjahr abgelehnt hatte1909: Dozent fr theoretische Physik an der Universitt Zrich1914-1932: Berliner Jahre Forschung an der Preuischen Akademie der Wissenschaften in Berlin 1916: Fertigstellung der Allgemeinen Relativittstheorie

Biographie1921: Nobelpreis fr Physik1932-1955: bersiedeling in die USA nach Princeton. Anstellung am Institute for Advanced Studies.1939: Unterzeichnung der Aufforderung an den amerikanischen Prsidenten, den Bau der Atombombe voranzutreiben1945: Grndung des "Emergency Committee of Atomic Scientists"1955: Einstein starb am 18. April 1955 im Alter von 76 Jahren in Princeton

Historischer berblickDie Natur des LichtsNewton: Licht besteht aus PartikelnHuygens: Theorie der Wellennatur des LichtsMaxwell: Verbindung von Elektrodynamik und Optik (Maxwell-Gleichungen) Licht besteht aus elektromagnetischen Wellen

Die Entdeckung des photoelektrischen EffektsHertz: 1886, Arbeit mit RadiowellenHallwachs: 1888, Bestrahlung geladener ZinkplattenThomson: 1899, die vom Metall emittierten Ladungen sind identisch mit den von ihm 1897 entdeckten ElektronenLenard: Nachweis von Elektronen-emission an verschiedenen bestrahlten Oberflchen

Der photoelektrische EffektDie Physik Albert Einsteins:http://www.youtube.com/watch?v=nCdESULL6cA&feature=related

Der photoelektrische Effekt3 Arten uerer photoelektrischer Effekt (auch Photoemission oder Hallwachs-Effekt) Herauslsen von Elektronen aus Metalloberflchen durch Bestrahlung Innerer photoelektrischer Effekt tritt in Halbleitern aufAtomarer Photoeffekt (Photoinisation) Ionisation von Atomen oder Moleklen durch Bestrahlung mit Licht gengend hoher Frequenzen

uerer photoelektrischer Effekt

Elektromagnetisches Spektrum

Klassische VorhersagenLicht als transversale elektromagnetische Welle mit Wellenlnge , die sich mit Lichtgeschwindigkeit c ausbreitet. Die Energie einer Welle wird auf eine groe Anzahl von Elektronen aufgeteiltSowohl die Anzahl als auch die noch vorhandene kinetische Energie der ausgetretenen Elektronen nimmt mit wachsender Lichtintensitt zunehmenEmission der Photoelektronen umso spter je geringer die Intensitt

Experimentelle ErgebnisseEs existiert eine Grenzfrequenz 0, unterhalb derer keine Elektronen emittiert werden,unabhngig von der Intensitt des eingestrahlten Lichts.Die kinetische Energie dieser Elektronen ist proportional ihrer Frequenz abzglich der Grenzfrequenz 0 Die Freisetzung der Elektronen beginnt sofort bei Einfall des LichtesDie Anzahl der ausgelsten Elektronen ist proportional zur Bestrahlungsstrke

Einsteins ErklrungGrundlage war Planck'sche Strahlungshypothese (1900):Licht besteht aus einem Strom von Teilchen, den PhotonenDeren Energie E ist das Produkt aus der Frequenz des Lichts und dem Planckschen Wirkungsquantum h.Ephoton = h =hc/ h =

Einsteins ErklrungEkin = h - WA

Der photoelektrische EffektAppletshttp://www.walter-fendt.de/ph14d/photoeffekt.htmhttp://phet.colorado.edu/sims/photoelectric/photoelectric_en.jnlphttp://lectureonline.cl.msu.edu/~mmp/kap28/PhotoEffect/photo.htm

Versuchssammlunghttp://www.leifiphysik.de/web_ph12/versuche/09fotoeff/index.htm

Weitere Materialienhttp://ne.lo-net2.de/selbstlernmaterial/p/a/pe/peindex.html

Einsteins Erklrung1916, Experimentelle Besttigung durch Millikans Arbeit: Quantenbeziehungen beim photoelektrischen Effekt der photoelektrische Effekt war eines der Schlsselexperimente zur Begrndung der Quantenphysik (Welle-Teilchen-Dualismus)

Der Nobelpreis1922: Verleihung des Nobelpreises fr Physik rckwirkend fr das Jahr 1921Einstein war zwischen 1908 und 1922 fast jedes Jahr fr den Preis nominiert, jedoch Hinweis auf den Mangel experimenteller BesttigungenStreit zwischen der Schweiz und Deutschland

LiteraturlisteBhrke, T. (2004). Albert EinsteinHerrmann, K. (1994). Der Photoeffekt. Grundlagen der StrahlenmessungZankl, H. (2005). Nobelpreise. Brisante Affairen, umstrittene EntscheidungenZiegelmann, H. (2005). Albert Einstein. Leben und Werkhttp://physik.uni-graz.at/~cbl/QM/contents/Projekte_2004/p1/ G7_Photoeffekt.pdf Zugriff am 21.10.2011http://de.wikipedia.org/wiki/Albert_Einstein Zugriff am 21.10.2011http://www.dhm.de/lemo/html/biografien/EinsteinAlbert/ Zugriff am 21.10.2011http://de.wikipedia.org/wiki/Photoelektrischer_Effekt Zugriff am 22.10.2011