Äusserer Photoeffekt mit Versuch (PDF)

Facharbeit (Schule) aus dem Jahr 2020 im Fachbereich Physik - Quantenphysik, Note: 15, , Sprache: Deutsch, Abstract: Eine erste Beschreibung des äusseren Photoeffekts lieferte Heinrich Hertz 1887 im Zuge seiner Arbeit zu elektrischen Wellen (Hertzscher Oszillator). Bei seinen Versuchen wurden mehr Ereignisse detektiert, wenn der Aufbau des Experiments mit ultraviolettem Licht bestrahlt wurde. Jedoch verfolgte er diese Tatsache nicht weiter und somit war es erst Wilhelm Hallwachs, der dieses Phänomen 1888 gesondert untersuchte. In seinem Versuch konnte er nachweisen, dass sich metallische Platten elektrisch aufladen, wenn diese mit ultraviolettem Licht bestrahlt werden.

Weitere Versuchsreihen zeigten später die Abhängigkeit zwischen der Auslösung freier Elektronen aus der Metalloberfläche und der Frequenz des bestrahlenden Lichts. Der Photoeffekt tritt erst ab bestimmten Frequenzen auf; nämlich dann, wenn die Energie des Lichts mindestens so gross ist wie die Austrittsarbeit des Elektrons, also wenn sie grösser ist als die Bindungsenergie zwischen Elektron und dem Atom des Metalls.

Die klassische Physik vertrat zu dieser Zeit, aufgrund des von Thomas Young 1802 durchgeführten Doppelspaltexperiments, die Annahme, dass Licht eine Welle ist. Diese Vorstellung war unvereinbar mit den Ergebnissen des Photoeffekts.