Photonen auf Fläche < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 15:44 Do 01.01.2009 | | Autor: | inuma |
| Aufgabe | Licht der Wellenlänge 300 nm trifft auf eine Caesiumsschicht, die eine Fläche von 1 cm² und eine Austrittsarbeit von 2eV hat. Die Stärke der Bestrahlung beträgt 2 [mm] W*m^{-2}
[/mm]
a) Berechene Sie die Energie eines Lichtquants
b) Wie viele Photonen treffen jede Sekunde auf die bestrahlte Fläche? |
Hallo,
also die erste Aufgabe (a) kann man mit der FOrmel
E = h*f
lösen, sodass man auf folgendes kommt
E = [mm] 6,626*10^{-34} [/mm] Js * [mm] 10^{15} [/mm] Hz
(Fequenz ergibt sich aus C = [mm] f*\lambda, [/mm] wobei c = 300.000 km * [mm] s^{-1} [/mm] also Lichtgeschwindigkeit)
E= [mm] 6.626*10^{-19}
[/mm]
aber wie verfahre ich nun bei der Aufgabe b?
ich habe wirklich kei Ahnung
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 16:05 Do 01.01.2009 | | Autor: | ONeill |
Hallo!
Aufgabe a hast du richtig gelöst.
Intensität ist gleich Energie pro Fläche. Die Intensität ist gegeben, die Fläche ebenfalls.
Außerdem kennst du die Energie pro Photon. Umstellen und du bist fertig.
Gruß ONeill
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 16:15 Do 01.01.2009 | | Autor: | inuma |
Hallo, danke für deine Hilfe
ist es wie folgend
Intensität = Energie/Fläche
Intensität * Fläche = Energie
2 W * [mm] m^{-2} [/mm] * 0,0001 [mm] m^{2} [/mm] = E
0.0002 J/s = E (W = J/s)
das jetzt durch
[mm] 6.626*10^{-19}
[/mm]
0,0002 / [mm] 6.626*10^{-19} [/mm] J = Anzahl der Photonen
= [mm] 3,02*10^{14}
[/mm]
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:14 Do 01.01.2009 | | Autor: | leduart |
Hallo
Dein Umgang mit Einheiten ist ein bissel schrecklich, aber deine Rechnung ist richtig!
>
> 2 W * [mm]m^{-2}[/mm] * 0,0001 [mm]m^{2}[/mm] = E
richtig =P (Leistung
P*1s=E
> 0.0002 J/s = E (W = J/s)
>
> das jetzt durch
>
> [mm]6.626*10^{-19}[/mm]
hier fehlt J
>
> 0,0002 / [mm]6.626*10^{-19}[/mm] J = Anzahl der Photonen
Im Zähler fehlt J
> = [mm]3,02*10^{14}[/mm]
Richtig
Gruss leduart
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 20:48 Do 01.01.2009 | | Autor: | inuma |
Danke
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 20:54 Do 01.01.2009 | | Autor: | inuma |
Hallo
Dein Umgang mit Einheiten ist ein bissel schrecklich, aber deine Rechnung ist richtig!
>
> 2 W * $ [mm] m^{-2} [/mm] $ * 0,0001 $ [mm] m^{2} [/mm] $ = E
richtig =P (Leistung
P*1s=E
ich darf hier einfach die *1s schreiben.
Verstehe zwar, dass da eine Logik hinter ist, aber ist das physikalisch legitim?
> 0.0002 J/s = E (W = J/s)
>
> das jetzt durch
>
> $ [mm] 6.626\cdot{}10^{-19} [/mm] $
hier fehlt J
>
> 0,0002 / $ [mm] 6.626\cdot{}10^{-19} [/mm] $ J = Anzahl der Photonen
Im Zähler fehlt J
> = $ [mm] 3,02\cdot{}10^{14} [/mm] $
LG
Markus
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Hallo!
Es ist gefragt, wieviele Photonen pro Sekunde auftreffen. Deshalb kannst du auch mal eben ausrechnen, welche Energie bei einer gegebenen Leistung in einer Sekunde auftrifft, um das in eine Anzahl an Photonen umzurechnen.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 22:35 Do 01.01.2009 | | Autor: | inuma |
Hallo!
Das es etwas mit der pro sekunde zu tun hat, habe ich mir schon gedacht. Danke für die Bestätigung.
Ich habe mit folgendem Probleme:
"Deshalb kannst du auch mal eben ausrechnen, welche Energie bei einer gegebenen Leistung in einer Sekunde auftrifft, um das in eine Anzahl an Photonen umzurechnen."
Es geht mir darum, dass ich aus einer Leistung eine Anzahl von Photonen umrechne. Wie funktioniert dies.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 00:40 Fr 02.01.2009 | | Autor: | ardik |
Hallo inuma,
> Es geht mir darum, dass ich aus einer Leistung eine Anzahl
> von Photonen umrechne. Wie funktioniert dies.
Der anschauliche Weg:
Da Du die Leistung kennst, weißt Du auch, wieviel Energie pro Zeiteinheit (nämlich pro Sekunde) auftrifft. Ferner weißt Du, wieviel Energie ein Photon transportiert. Daraus ergibt sich dann, wieviel Photonen auftreffen müssen.
Schöne Grüße
ardik
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 22:45 Do 01.01.2009 | | Autor: | inuma |
| Aufgabe | Licht der Wellenlänge 300 nm trifft auf eine Caesiumsschicht, die eine Fläche von 1 cm² und eine Austrittsarbeit von 2eV hat. Die Stärke der Bestrahlung beträgt 2 w [mm] *m^{-2}
[/mm]
c) Welche maximale kin. Energie besitzt eine durch Fotoeffekt aus dem Caesium herausgelöste Elektroen? |
Hier noch ein Aufgabenteil
ich würde es so machen
h*f = Wa+Ekin
h*f - Wa = Ekin
f = [mm] 10^{15} [/mm] Hz (aus der Wellenlänge ermittelt)
[mm] 6,626*10^{-34}J [/mm] * [mm] 10^{15} [/mm] Hz - 2eV = Ekin
Umrechnung von eV in J
[mm] 6.626*10^{-19}J [/mm] - [mm] 3,204*10^{-19} [/mm] J = Ekin
[mm] 3,422*10^{-19} [/mm] = ekin
Meine Frage ist nur, ob man das Vorzeichen von eV umdrehen muss. (also zu -2eV)
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(Antwort) fertig | | Datum: | 23:37 Do 01.01.2009 | | Autor: | ONeill |
Hallo!
Du hast richtig gerechnet, deine Formeln stimmen. Das Vorzeichen deiner Austrittsarbeit musst du nicht umdrehen.
Gruß ONeill
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 13:46 Fr 02.01.2009 | | Autor: | inuma |
Ich möchte mich bei allen, die mir geholfen haben vielmals bedanken.
LG
Markus
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