Re: Begruendung fur Lichtteilchen

From	Carla Schneider <carla_schn@proton.me>
Newsgroups	de.sci.physik
Subject	Re: Begruendung fur Lichtteilchen
Date	2024-08-14 12:53 +0200
Organization	Mausgrau
Message-ID	<66BC8CBE.4602AEB7@proton.me> (permalink)
References	<Licht-20240813182620@ram.dialup.fu-berlin.de> <li31lcF9j9eU1@mid.individual.net>

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Kurt wrote:
> 
> Am 13.08.2024 um 19:30 schrieb Stefan Ram:
> > Carla Schneider <carla_schn@proton.me> schrieb oder zitierte:
> > |Die theoretische Erklaerung fuer das Spektrum der Schwarzkoerperstrahlung
> > |geht nur mit Photonen.
> >
> >    Die Schwarzkörperstrahlung hat Planck mit quantisierten
> >    Energiestufen der Atome in der Wand des schwarzen Körpers
> >    erklärt. Obwohl dies mit der Vorstellung von Lichtteilchen
> >    verträglich war oder auf sie hindeutete, ging Planck damals
> >    nicht soweit, Lichtteilchen anzunehmen.
> >
> >    Elektronen brauchen aber eine gewisse Mindestenergie, um
> >    Metalle verlassen zu können. Wenn man eine Metalloberfläche mit
> >    Licht bestrahlt, sollte man demnach nur die Energie des Lichtes
> >    erhöhen müssen, um austretende Elektronen beobachten zu können.
> >    Aber tatsächlich führt eine Erhöhung der Lichtintensität
> >    /nicht/ zu einem verstärkten Austritt von Elektronen.
> >
> >    Die Erhöhung der /Frequenz/ des Lichtes führt aber zu mehr
> >    austretenden Elektronen. Wenn Licht eine Welle wäre, würde
> >    die Erhöhung der /Intensität/ des Lichtes zu einer Erhöhung der
> >    Amplitude der Welle führen und damit den Elektronen mehr Energie
> >    geben. Also müßte dann schon die Erhöhung der /Intensität/
> >    des einfallenden Lichts den Elektronen genug Energie für einen
> >    verstärkten Austritt geben. Daß dies nicht geschieht, ist also
> >    nicht erklärbar, wenn man annimmt, daß Licht eine Welle sei.
> >
> >    Nimmt man jedoch an, daß Licht aus Teilchen besteht, so muß
> >    ein einzelnes Lichtteilen ein Elektron auslösen. Solch ein
> >    Teilchen hat immer dieselbe Intensität (nämlich "1", da man die
> >    Intensität in der Zahl der Teilchen messen kann). Als Erklärung
> >    für die Frequenzabhängigkeit bleibt dann also nur noch, daß die
> >    Energie dieses Teilchen eine Funktion seiner Frequenz sein muß.
> >
> >    Zusammengefaßt: Die beobachtete Abhängigkeit der Anzahl der
> >    ausgetretenen Elektronen von der /Frequenz/ und nicht der
> >    /Intensität/ des einfallenden Lichts kann nicht erklärt
> >    werden, wenn man das Licht als Welle sieht, sondern nur,
> >    wenn man annimmt, daß es aus Teilchen besteht.
> >
> >    /Dafür/ erhielt Einstein den Nobelpreis, nicht für seine
> >    "Relativitätstheorie" (die Bezeichnung stammt nicht von Einstein).
> 
> Das ist also die Begründung dafür dass Licht aus Teilchen besteht.
> Dazu hätte ich einige Fragen.
> Die ersten zu:
> 
> ---------------------
>  >    Elektronen brauchen aber eine gewisse Mindestenergie, um
>  >    Metalle verlassen zu können. Wenn man eine Metalloberfläche mit
>  >    Licht bestrahlt, sollte man demnach nur die Energie des Lichtes
>  >    erhöhen müssen, um austretende Elektronen beobachten zu können.
>  >    Aber tatsächlich führt eine Erhöhung der Lichtintensität
>  >    /nicht/ zu einem verstärkten Austritt von Elektronen.
> --------------------
> 
> Was ist die Energie/Mindestenergie des Lichtes und wie wird diese erhöht?
> Und wie wird die Lichtintensität erhöht?

Millikan hat die kinetische  Energie der aus dem Metall herausgeschlagenen
Elektronen gemessen das mit monochromatischem Licht bestrahlt wurde 
bei verschiedenen Wellenlaengen.

Es gab einen linaren Zusammenhang zwischen der Lichtfrequenz f= c/Wellenlaenge und der kinentischen
Energie, naemlich E=h*f-P. Wenn  f zu klein war, so dass E negativ waere kamen gar 
keine Elektronen, sondern erst ab der Mindestfrequenz h*f=P.
P ist die Energie  die mindestens erforderlich
ist um Elektronen aus dem Metall herauszuschlagen, sie ist von Metall zu Metall
unterschiedlich das war schon vorher bekannt.


Er musste dazu eine Maschine bauen die im Vakuum eine frische Oberflaeche herstellt durch
abschneiden, damit keine Schicht aus Fremdatomen drauf sitzt.
Sinn des Experiments war die Konstante h zu ermitteln, das Plancksche Wirkungsquantum.
Die Energie der Lichtquanten ist h*f, d.h. blaues Licht hat hoehere Energie als rotes...



https://physics.aps.org/story/v3/st23

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