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Elektrochemische Spannungsreihe
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Wellennatur des Lichts – Analogie zu Wasserwellen
Interferenz am DoppelspaltBeugung am Spalt
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Energieverteilung eines schwarzen Strahlers
Typisches Spektrum Experimentelle Realisierung einesHohlraumstrahlers = SchwarzerStrahler
Prinzip
Experimenteller Aufbau
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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
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Boltzmannverteilung – Kontinuierlich
TkE
B
BeTk
EP /1)( −=
TkdEEP
dEEPEE B=
⋅=
∫
∫∞
∞
0
0
)(
)(
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Boltzmannverteilung – Diskret
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Plancksches Spektrum eines Schwarzen Körpers
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Photoelektrischer Effekt – Experimente
Cut-off SpannungI Photostrom
Angelegte Potentialdifferenz UU0 N
atriu
m
Kaliu
m
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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
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Photoelektrischer Effekt – Messapparatur
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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
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Photoelektrischer Effekt – Historie
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Compton-Effekt
mcm
he
C
C
12102.1
)cos1(
−⋅==
−+=′
λ
θλλλ
Compton-Wellenlänge
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Wellennatur des Elektrons - Elektronenbeugung
G.P. Thomson 1927: Messaparatur
Bragg-Streuung
Goldfolie
Braggsche Gleichung
ndn θλ sin2=⋅
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Grundlagen der Spektroskopie
Prisma
weißes
Licht400 nm
700 nm
EH
Elektromagnetisches Spektrum des Lichts
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Absorption und Emission
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Grundlagen der Spektroskopie
Aufbau eines Photometers
Mechanismen der Deaktivierung