Elektrochemische Spannungsreihe

Wellennatur des Lichts – Analogie zu Wasserwellen

Interferenz am DoppelspaltBeugung am Spalt

Energieverteilung eines schwarzen Strahlers

Typisches Spektrum Experimentelle Realisierung einesHohlraumstrahlers = SchwarzerStrahler

Prinzip

Experimenteller Aufbau

Messung der Schwarzkörper-Strahlung

Spektralphotometer

EnergiesensitiverDetektor 4Jm−1010

)(λρ

Zusammenhang zur Messgröße:

cdAdtdQM ρ

41

==

4TM ⋅= σ

constT

Spezifische Ausstrahlung

Stefansches Gesetz

=⋅maxλ Wiensches Verschiebungs-Gesetz

Boltzmannverteilung – Kontinuierlich

TkE

B

BeTk

EP /1)( −=

TkdEEP

dEEPEE B=

⋅=

∫

∫∞

∞

0

0

)(

)(

Boltzmannverteilung – Diskret

Plancksches Spektrum eines Schwarzen Körpers

Photoelektrischer Effekt – Experimente

Cut-off SpannungI Photostrom

Angelegte Potentialdifferenz UU0 N

atriu

m

Kaliu

m

Photoelektr.Effekt – Widersprüche zw. Expt. und klassischer Wellen-Theorie des Lichts

Lichtkin

LichtE

Licht

IE

IEeF

EI

∝⇒

∝=⇒

∝2

I

U

U0(ν2) U0(ν1)

I

U0

U

1. Ekin = eUo sollte mit der Lichtintensität Ilicht zunehmen:

U0

νgI νgIIν

2. Photoelektr. Effekt sollte bei allen Frequenzen auftreten, sofern dieLichtintensität nur hinreichend hoch ist ⇒ keine „Cutoff“-Frequenz

3. Zeitverzögerung zwischen Absorption und Photoelektronenemission – im Expt. nie beobachtet

Photoelektrischer Effekt – Messapparatur

Photoelektrischer Effekt und elektro-magnetisches Spektrum

Ephoton << wA⇒Kein photoelektrischer

Effekt

Ephoton >> wA⇒Herauslösen innerer,

Stark gebundener e-

Ephoton ≅ wA⇒Herauslösen

von e- aus demLeitungsband

Photoelektrischer Effekt – Historie

Compton-Effekt

mcm

he

C

C

12102.1

)cos1(

−⋅==

−+=′

λ

θλλλ

Compton-Wellenlänge

Wellennatur des Elektrons - Elektronenbeugung

G.P. Thomson 1927: Messaparatur

Bragg-Streuung

Goldfolie

Braggsche Gleichung

ndn θλ sin2=⋅

Grundlagen der Spektroskopie

Prisma

weißes

Licht400 nm

700 nm

EH

Elektromagnetisches Spektrum des Lichts

Absorption und Emission

Grundlagen der Spektroskopie

Aufbau eines Photometers

Mechanismen der Deaktivierung