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physik:arbeitsblaetter:ap_photoeffekt:start

Arbeitsplan Photoeffekt

Hinweis: Das Material wird auf dem Tauschverzeichnis bereitgestellt.

Die Wellennatur des Lichts

  • Schau dir den Videoclip 01_Licht_als_Welle.mp4 an.
  • Erstelle einen Heftaufschrieb, der die folgenden Fragen beantwortet:
    • Was ist das "experimentelle Kennzeichen" von Wellen?
    • Aufgrund welcher experimenteller Befunde ist es demnach vernünftig, anzunehmen, dass Licht eine Welle ist?

Hertz und der lichtelektrische Effekt

Im Videoclip 02_Hertz_Photoelektrischer_Effekt.mp4 wird die Entdeckung der elektromagnetischen Strahlung durch Heinrich Hertz beschrieben. Als "Nebenentdeckung" stößt Hertz auf den "Photoelektrischen Effekt" oder auch "Lichtelektrischen Effekt". Was versteht man darunter? (Ins Heft…)

Lenards Versuche

  • Schau dir den Videoclip 03_Lenards_Versuche.mp4 an. Die Materialien AB_Lenard1.pdf und AB_Lenard2.pdf können dir helfen, die Inhalte strukturiert zu analysieren.
  • Entwickle einen Heftaufschrieb, der die folgenden Punkte enthält:
    • Wie funktionieren Lenards Versuche? (Aufbau, durchgeführte Versuche, Beobachtungen)
    • Welche Beobachtung war unerwartet, was wäre das erwartete Verhalten gewesen?
    • Warum stehen die Ergebnisse im Widerspruch zur Annahme, dass es sich bei Licht um eine Welle handelt?

Schwarze Körper

Der Clip 04_Planck_Schwarzkoerperstrahlung.mp4 führt in an anderes Problem der Physik ein. Halte in deinem Heft fest

  • Was versteht man in der Physik unter einem "schwarzen Körper"?
  • Was bezeichnen die Physiker als "Ultraviolettkatastropheß welches elementare Prinzip der Physik würde durch die UV-katastrophe verletzt? (Darum sprechen die Physiker auch von "Katastrophe"…)
  • Wie löst Planck das Problem theoretisch?

Der Heftaufschrieb sollte auch die Gleichungen und Konstanten enthalten, die Planck zur Lösung des Problems eingeführt hat. Das Arbeitsblatt AB_Schwarzkoerperstrahlung.pdf kann hilfreich sein.

Einsteins Interpretation

Schau dir den Videoclip 05_Einsteins_Erklaerung.mp4 an und erstelle einen Heftaufschrieb der folgende Punkte umfasst:

  • Welche Lösung schlägt Einstein für die Erklärung der Versuchsergebnisse von Lenard vor?
  • Inwiefern hängt das mit Plancks Lösung des Schwarzkörperproblems zusammen?
  • Interpretiere im folgenden Diagramm:
    • Die Steigung der Geraden
    • Den Schnittpunkt mit der x-Achse
    • Den Schnittpunkt mit der y-Achse
  • Recherchiere: Aus welchen Materialien könnten die verwendeten Elektroden jeweils sein?

Das Arbeitsblatt AB_Einstein_und_Zusammenfassung.pdf kann eine Hilfe sein.

Versuchsapplet

Den Versuch kannst du mit Hilfe des Applets photoelectric-effect.jnlp am Rechner ausführen. Öffne dazu die Datei als "Java Webstart Applet".

  • Mache dir klar, dass bei verschiendenen Materialien unterschiedliche Austrittsarbeit nötig ist
  • Versuche die Austrittsarbeit für die im Applet verfügbaren Materialien experimentell zu ermitteln. Kontrolliere deine Ergebnisse durch eine Recherche im Netz.
physik/arbeitsblaetter/ap_photoeffekt/start.txt · Zuletzt geändert: 04.02.2018 16:37 von sbel