Was war Einsteins Erklärung für den photoelektrischen Effekt?
Antworten:
Experimentell wurde beobachtet, dass verschiedene Metalle Elektronen ausstießen, wenn Licht einer bestimmten oder höheren Frequenz auf ihrer Oberfläche gezeigt wurde. Die Wellentheorie des Lichts konnte dieses Phänomen nicht erklären.
Erläuterung:
In 1900 machte Max Planck eine mathematische Ad-hoc-Annahme von quantisiert Energie Schwarzkörperstrahlung zu erklären.
Er schlug den berühmten Ausdruck vor #E = hnu#.
#E# Energie sein, #nu#, die Frequenz der abgestrahlten Energie und #h# is Plancks Konstante.
Anschließend erweiterte Albert Einstein in 1905 das Schwarzkörpermodell von Planck, um seine Lösung zur Erklärung des photoelektrischen Effekts und aller anderen damit verbundenen Beobachtungen vorzuschlagen.
Er beschrieb Licht als aus diskreten Quanten zusammengesetzt, die nun als Photonen bezeichnet werden, im Gegensatz zu kontinuierlichen Wellen. Einstein erweiterte Plancks Annahme auf Licht und schlug vor, dass die Energie in jedem Lichtquant der Frequenz multipliziert mit einer Konstanten entspricht. Ein einzelnes Photon, dessen Frequenz über der Grenzfrequenz für ein bestimmtes Metall lag, hat die erforderliche Energie, um ein Elektron auszustoßen, wodurch der beobachtete photoelektrische Effekt erzeugt wird
Um andere experimentelle Ergebnisse des photoelektrischen Effekts zu erklären, theoretisierte Einstein die folgende Gleichung:
#hnu=phi+KE_max#
woher #h# is Plancks Konstante, #nu# Häufigkeit des einfallenden Lichts, #phi# Arbeitsfunktion des Metalls und #KE_max# die maximale kinetische Energie der ausgestoßenen Elektronen. Damit ein photoelektrischer Effekt auftritt, muss die Energie des Photons größer sein als die Austrittsarbeit.
