photoeffekt < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 17:29 Mi 05.09.2007 | | Autor: | der_puma |
hi,
die cäsiumschicht einer photozelle wird aus 1 m entfernung von einer nahezu punktförmigen lichtquelle beleuchtet, die eine lichtleistung von 2 W gleichmäßig in alle richtungen abstrahlt. die ausstrittsarbeit von cäsium ist 1,94 eV.
a)wleche leistung trifft dabei auf ein Cs-atom an der oberfläche der schicht , wenn dessen radius 100pm beträgt.
b) wie lange würde es anch der klassischen vorstellung dauern bis photoelektornen austreten, wie es sofort zu beobeachten ist ???
also irgendiwe fehlen mir hier die ansätze sowohl bei a als auch bei b
wie muss ich denn bei der a vorgegen?
und was meint klassische methode überhaupt genau??
gruß
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Hallo!
Stell dir eine Kugeloberfläche um die Lichtquelle vor, mit einem Radius von 1m.
Die 2W verteilen sich gleichmäßig auf der ganzen Oberfläche. Das Cs-Atom kannst du dir als Kreisscheibe vorstellen, deren Oberfläche du ebenfallls berechnen kannst.
Die Oberfläche der Kreisscheibe ist ein Bruchteil der Kugeloberfläche.
Der gleiche Bruchteil von 2W landet demnach auch auf einem Cs-Atom.
Jetzt kennst du die Leistung, mit der das Atom bestrahlt wird. Die Energiemenge ist ebenfalls gegeben, die müßtest du noch in J umrechnen, um dann herauszufinden, nach welcher Zeit diese Energie durch die berechnete Leistung aufgebracht wird.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:17 Do 06.09.2007 | | Autor: | der_puma |
warum fasst man das atom als scheibe auf und nicht auch als kugel... kann mir jemand vllt das ergebnis geben damit ich dann sehe ob meine rechnungen richtig sind ????
gruß
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 19:21 Do 06.09.2007 | | Autor: | Kroni |
Hi,
das Cs Atom kannst du dir als Scheibe vorstellen, da sich die Energie ja auf diese Fläche (im 2D) konzentriert.
Stell dir das Atom als Scheibe vor, und stell dir vor, die Energiewelle komme auf das Cs Atom zu.
Wie siehst du dann das Cs Atom? Du siehst es als Scheibe, und du kannst nur im Bereich der Kreisscheibe deine Energie an das Cs Atom abgeben. Dabei strahlt dein Laser (war es ein Laser?) die Energie komplett im 3D Raum ab, so dass die Energie, die vorher in einem Punkt war auf der Kugeloberfläche sich insgesamt verteilt.
Wie wäre es, wenn du uns deine Rechnung postest und wir dir dann sagen, ob es richtig war und wo ggf. Fehler sind?
LG
Kroni
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:40 Do 06.09.2007 | | Autor: | der_puma |
ok
also
die oberfläche von der kreisscheibe ist 200pi*10^(-12)
und die von der kugel ist 4pi
dann sin das 5 *10^(-9)%
das entspricht einem anteil von der leistung von 100*10^(-12)W
und dann komme ich auf eine abstoßung nach t=121*10^27 s
wo is da der fehler???
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:56 Do 06.09.2007 | | Autor: | Kroni |
> ok
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> also
> die oberfläche von der kreisscheibe ist 200pi*10^(-12)
> und die von der kugel ist 4pi
>
Hi,
Kreisoberfälche: [mm] $A_{Kreis}=\pi r_{Cs}^2$
[/mm]
Oberfläche Kugel: [mm] $O_{Kugel}=4\pi r^2$
[/mm]
Dann den Bruchteil ausrechnen zwischen Kreisoberfälche und Oberfälche der Kugel:
[mm]Anteil=\frac{Kreisfläche}{Kugeloberfläche}=\frac{\pi r_{Cs}^2}{4\pi r_{Kugel}^2=\frac{r_{Cs}^2}{4r_{Kugel}^2}[/mm]
Mit [mm] $r_{Cs}=10^{-12}m$ [/mm] und [mm] $r_{Kugel}=1m$.
[/mm]
Das sind für mich schonmal [mm] $10^{-24}/4$.
[/mm]
Dann weist du, dass das der Anteil der Kreisfläche an der Kugeloberfläche ist. Dann ist das auch gleichzeitig der Anteil der Leistung, die das Cs Atom abbekommt von den 2W.
Rechne jetzt mal weiter.
LG
Kroni
> dann sin das 5 *10^(-9)%
> das entspricht einem anteil von der leistung von
> 100*10^(-12)W
>
> und dann komme ich auf eine abstoßung nach t=121*10^27 s
>
> wo is da der fehler???
>
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 21:22 Do 06.09.2007 | | Autor: | der_puma |
hi,
ich komme dann auf P=500*10^(-27)W
und w=1,94 eV=12,125*10^18 J
und dann t =24,25*10^42s
so???
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(Antwort) fertig | | Datum: | 21:32 Do 06.09.2007 | | Autor: | Kroni |
> hi,
>
Hi,
> ich komme dann auf P=500*10^(-27)W
Ja, [mm] $P=5*10^{-25}$
[/mm]
> und w=1,94 eV=12,125*10^18 J
Nein. [mm] $1eV=1.602*10^{-19}J$
[/mm]
Also dann: [mm] $1.94eV=1.94*1.602*10^{-19}J$
[/mm]
Dann gilt noch: $W=P*t$ , also $t=W/P$
Jetzt mit den richtigen Zahlen rechnen, und du bist fertig.
LG
Kroni
> und dann t =24,25*10^42s
>
> so???
>
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(Korrektur) kleiner Fehler  | | Datum: | 21:47 Do 06.09.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo Kroni
nach Aufgabe [mm] r_{cs}=100 [/mm] pm= [mm] 10^{-10}m [/mm] nicht [mm] 10^{-12}
[/mm]
aber es ist ja auch immer gut, wenn der Fragende was nachrechnen muss hallo Puma- was er IMMER sollte, denn alle Angaben ohne Gewähr dafür auch ohne Gewehr.
Gruss leduart
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(Korrektur) richtig (detailiert geprüft)  | | Datum: | 21:49 Do 06.09.2007 | | Autor: | Kroni |
Hi,
hast recht. Sry, hatte an 1pm gedacht.
LG
Kroni
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