Betreff:

Zentrale Experimente Physik GOSt

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Es ist naheliegend, dass eine von der Photozelle registrierte unterschiedliche Lichtintensität einen Einfluss auf die Art und Weise hat, in der die Spannung am Kondensator im Elektrometer zunimmt: Es ist plausibel, dass der an die Photozelle angeschlossene Kondensator umso schneller aufgeladen wird, je mehr Licht bzw. Photonen pro Zeit auf die Photozelle auftreffen - vorausgesetzt, der Photoeffekt setzt bei der verwendeten Photozelle und der verwendeten Lichtwellenlänge überhaupt ein.

Wählen Sie einige Spektrallinien, bei denen der Photoeffekt auftritt, aus und beobachten Sie zunächst jeweils rein qualitativ den zeitlichen Verlauf der Zunahme des Spannungswerts am Kondensator bei Verwendung der beiden unterschiedlich großen Spaltbreiten für jede dieser Spektrallinien. Notieren Sie Ihr Ergebnis.

Beobachten Sie, ob bzw. inwieweit sich der Endwert des Spannungswerts am Kondensator bei Verwendung derselben Spektrallinie in Abhängigkeit von unterschiedlich großen Spaltöffnungen, also unterschiedlicher Lichintensität, ändert.

Eine quantitative Auswertung der Aufladung des Kondensators infolge der Beleuchtung der Photozelle mit den Spektralfarben des Quecksilbers kann in einem Exkurs durchgeführt werden.

 

Einfluss der Intensität des eingestrahlten Lichts

Im folgenden IBE kann man (durch Anklicken des grüngelben Hebels) zwischen einem 0,2 mm und einem 0,8 mm breiten Abbildungsspalt wählen, wodurch in derselben Zeit unterschiedlich viel Licht auf die Photozelle gelangt.

Layer 1
Hebels
S

Hinweis zur Bedienung

Ein Klick auf das Elektrometer zeigt eine Vergrößerung des Bedienpanels. Anschließend sollte der Drehschalter "METER" in Stellung "+" gebracht werden. Durch das Anklicken des Schalters "ZERO CHECK" kann eine Messung gestartet werden. Vor jeder neuen Messung ist das Elektrometer mit "ZERO CHECK" (in Stellung "LOCK") zu entladen.

Beim genauen Hinsehen beklagt jemand, dass nicht bei allen Spektrallinien das gesamte Licht der zugehörigen Wellenlänge exakt auf die Photozelle fällt, da gelegentlich an der linken Seite noch etwas Licht auf dem Schirm zu sehen ist, das nicht genau auf den Öffnungsspalt vor der Photozelle fällt (vgl. Vergrößerung rechts).
Erläutern Sie, ob und inwieweit dadurch die Messung der maximalen Spannung am Elektrometer beeinflusst wird.

Layer 1

Anzeige des Elektrometers durch Anklicken vergrößern, dann gemäß Anleitung (siehe "Hinweis zur Bedienung") bedienen.
Blende, durch Anklicken veränderbar
Photozelle, schwenkbar
100/255