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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 20:26 Mi 04.02.2009 | | Autor: | julibaer |
| Aufgabe | Angeregte Quecksilberatome senden UV-Strahlung der Wellenlänge lamda= 253,6 nm aus.
a) Vergleichen Sie den Wert der Wellenlänge mit der gemessenen Anregunsenergie.
b) Wie ändert sich die Intensität der UV-Strahlung, wenn die Beschleunigungsspannung U(B) langsam von 0V auf 30V erhöht wird? |
Hallo zusammen.
Also ich komme mit der Aufgabe irgentwie gar nicht klar.
bei a) Wie bekomme ich denn die Anregungsenergie berechnet? und wie vergleiche ich das?
und zu b)
Also wenn bei fester Temperatur die Beschleungigungsspannung Ub von 0V auf 30V erhöht und der Strom Ia aufgezeichnet wird, dann bilden sich ja im Graphen Maxima und Minima im Abstand von 4,9V, aber wie beziehe ich das auf die Intensität der UV-Strahlung?
Also wie ihr seht verstehe ich das alles nicht so wirklich. Wäre toll wenn mir jemand helfen könnte.
Danke,
Liebe Grüße
Julia
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 20:43 Mi 04.02.2009 | | Autor: | rainerS |
Hallo Julia!
> Angeregte Quecksilberatome senden UV-Strahlung der
> Wellenlänge lamda= 253,6 nm aus.
> a) Vergleichen Sie den Wert der Wellenlänge mit der
> gemessenen Anregunsenergie.
> b) Wie ändert sich die Intensität der UV-Strahlung, wenn
> die Beschleunigungsspannung U(B) langsam von 0V auf 30V
> erhöht wird?
> Hallo zusammen.
> Also ich komme mit der Aufgabe irgentwie gar nicht klar.
> bei a) Wie bekomme ich denn die Anregungsenergie
> berechnet? und wie vergleiche ich das?
Ich vermute mal, es geht hier um den Franck-Hertz-Versuch.
Du sollst die Anregungsenergie nicht berechnen; die hast du doch gemessen. Da die Maxima einen Abstand von 4,9V haben, schließt man, dass die Anregungsenergie [mm] $4{,}9\mathrm{eV} [/mm] = [mm] 4{,}9\mathrm{V} [/mm] * [mm] \text{(Elementarladung)} [/mm] = [mm] 4{,}9\mathrm{V} [/mm] * [mm] 1{,}602*10^{-19}\mathrm{As} [/mm] = [mm] 7{,}85*10^{-19}\mathrm{J}$ [/mm] ist. Das liegt daran, dass die Elektronen beim Stoß mit den Quecksilberatomen gerade [mm] $4{,}9\mathrm{eV}$ [/mm] an kinetischer Energie als Anregungsenergie an die Quecksilberatome abgeben können, bei zwei Stößen [mm] $9{,}8\mathrm{eV}$ [/mm] usw. Die Quecksilberatome können also genau [mm] $4{,}9\mathrm{eV}$ [/mm] aufnehmen, nicht mehr und nicht weniger. Die [mm] $4{,}9\mathrm{eV}$ [/mm] werden in Form von UV-Strahlung wieder abgegeben.
In der Aufgabe a) sollst du nun die Energie eines Lichtquants der Wellenlänge $253{,}6 [mm] \mathrm{nm}$ [/mm] berechnen und damit vergleichen.
> und zu b)
> Also wenn bei fester Temperatur die
> Beschleungigungsspannung Ub von 0V auf 30V erhöht und der
> Strom Ia aufgezeichnet wird, dann bilden sich ja im Graphen
> Maxima und Minima im Abstand von 4,9V, aber wie beziehe ich
> das auf die Intensität der UV-Strahlung?
Jeder Stoß führt zur Aussendung eines Lichtquants. Du sollst also den Verlauf Kurve mit der Anzahl der Stöße in Beziehung setzen.
Viele Grüße
Rainer
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 21:06 Mi 04.02.2009 | | Autor: | julibaer |
Super Danke.
Also zu a) ich habe jetzt die Energie berechnet, mit der Formel E=h*f und für f=c/lamda. Dann habe ich als Energie ungefähr 7,802*10^(-19) J
So und das soll ich jetzt mit 4,9eV vegleichen? Aber wie?
und zu b) verstehe ich irgentwie immer noch nicht so richtig. Also ich mein in der Aufgabe steht ja nur, dass ich sich die Intensität der UV-Strahlung verändert, aber wie?
Danke, danke, danke
Lg Julia
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(Antwort) fertig | | Datum: | 21:18 Mi 04.02.2009 | | Autor: | rainerS |
Hallo Julia!
> Super Danke.
> Also zu a) ich habe jetzt die Energie berechnet, mit der
> Formel E=h*f und für f=c/lamda. Dann habe ich als Energie
> ungefähr 7,802*10^(-19) J
> So und das soll ich jetzt mit 4,9eV vegleichen? Aber wie?
Das habe ich dir doch vorgerechnet: Ein eV ist die Energie, die eine Elementarladung beim Durchlaufen einer Spannung von 1V gewinnt: [mm] $1\mathrm{eV} [/mm] = [mm] 1\mathrm{V}* 1{,}602*10^{-19}\mathrm{C} [/mm] = [mm] 1{,}602*10^{-19}\mathrm{J}$.
[/mm]
>
> und zu b) verstehe ich irgentwie immer noch nicht so
> richtig. Also ich mein in der Aufgabe steht ja nur, dass
> ich sich die Intensität der UV-Strahlung verändert, aber
> wie?
Die UV-Strahlung entsteht dann, wenn ein Quecksilberatom durch einen Stoß mit einem Elektron 4,9eV Energie übertragen bekommt und diese in Form von UV-Licht wieder abgibt. Das heisst: die Intensität der UV-Strahlung ist proportional der Anzahl der Stöße. Was kannst du aus der gemessenen Kurve über die Anzahl der Stöße ablesen?
Zunächst einmal ist klar, dass Elektronen, die weniger als 4,9eV an kinetischer Energie haben, keine Anregung durch Stoß beitragen können. Elektronen mit einer kinetischen Energie oberhalb von 4,9eV, aber unterhalb 9,8eV können ein Quecksilberatom anregen und verlieren dabei 4,9eV an kinetischer Energie. Elektronen mit mehr als 9,8eV , aber weniger als 14.7eV können zwei Quecksilberatome anregen, und verlieren 9,8eV an kinetischer Energie. Usw.
So, und jetzt musst du dir überlegen, was die Messkurve über die Energie der Elektronen aussagt. Welche Elektronen kommen bis zur Anode und tragen damit zum gemessenen Strom bei?
Viele Grüße
Rainer
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 21:28 Mi 04.02.2009 | | Autor: | julibaer |
Super, ja danke, das habe ich jetzt denke ich verstanden. ALso bei der a) sind die dann ungefähr gleich :)
Vielen Dank
Julia
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