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Alexander Fufaev

Photoeffekt: Beschleunigungs- & Gegenspannung

aus dem Bereich: Theorien
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Was ist eine Gegenspannung?

Gegenspannung UG - (auch Bremsspannung genannt) ist eine elektrische Spannung, die eingestellt wird um durch Licht herausgeschlagene Elektronen abzubremsen.

Photoeffekt: Gegenspannung Speichern | Info
Aus der positiv geladenen Kondensatorplatte austretendes Elektron wird durch die entgegenwirkende Gegenspannung gebremst. Negativ geladene Kondensatorplatte stößt das negativ geladene Elektron ab.

Bei Gegenspannung ist eine Kondensatorplatte, die Du mit Licht bestrahlst - positiv geladen. Sie gibt Elektronen ab und wird als Kathode bezeichnet. Gegenüberliegende, negativ geladene Anode dagegen, wird diese Elektronen - bei kleiner Gegenspannung - abbekommen. Wir haben Gegenspannung erzeugt, in dem wir negativ geladene Elektronen auf eine ebenfalls negative Anode geschickt haben, sodass eine Abstoßung stattfindet, die Elektronen abbremst.

Wenn Du Gegenspannung beim Photoeffekt einsetzen möchtest, dann musst Du sie so einstellen, dass kein einziges Elektron die Anode erreicht! Das ist genau dann der Fall, wenn das Strommessgerät keinen elektrischen Strom anzeigt: IP = 0A. Auf diese Weise bestimmst Du den genauen Spannungswert mit dem Du coole Dinge ausrechnen kannst. ABER! Du darfst nicht Gegenspannung weiter erhöhen, obwohl der Strom bereits Null ist. Du musst die aller kleinste Gegenspannung einstellen, die den elektrischen Strom unterbindet.

Gegenspannung herausfinden am Beispiel Du hast willkürlich eine Spannung von 5 Volt eingestellt. Stommessgerät zeigt bei diesem Spannungswert 1 Ampere an. Du erhöhst Spannung auf 6 Volt. Jetzt fließt kein Strom. Das heißt: irgendwo zwischen 5 und 6 Volt liegt die richtige Gegenspannung. Du verringerst Spannung leicht auf 5.5 Volt.Immer noch kein Strom. Dann weiter auf 5.4 Volt verkleinert. Photostrom ist jetzt da! Also liegt der richtige Wert der Gegenspannung ungefähr bei 5.5 Volt. Alle Spannungswerte darüber hinaus sind nutzlos zum Rechnen beim Photoeffekt!

Mit dem bestimmten Wert der Gegenspannung kannst Du Geschwindigkeit der schnellsten Elektronen berechnen.

Was ist eine Beschleunigungsspannung?

Photoeffekt: Beschleunigungsspannung Speichern | Info
Aus der negativ geladenen Kondensatorplatte austretendes Elektron wird durch die Beschleunigungsspannung zur positiven Platte angezogen. Positiv geladene Kondensatorplatte zieht das negativ geladene Elektron an.

Beschleunigungsspannung - ist eine elektrische Spannung, die eingestellt wird um durch Licht herausgeschlagene Elektronen zu beschleunigen.

Bei Beschleunigungsspannung ist die Kathode negativ und Anode positiv. Plus- und Minuspol beider Metallplatten sind jetzt also vertauscht. Deshalb werden herausgelöste Elektronen von der positiven Anode angezogen!

Beim Photoeffekt setzt Du Beschleunigungsspannung ein, um alle von der Kathode freigesetzten Elektronen auf die Anode zu landen. Strommessgerät muss also den maximalsten elektrischen Strom anzeigen: IP = max. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass jedes herausgelöste Elektron auf der Anode gelandet ist. ABER! Beschleunigungsspannung darf nicht weiter erhöht werden, wenn Photostrom bereits maximal ist. Du musst die aller kleinste Beschleunigungsspannung einstellen, die den Strom maximiert. Alle Spannungswerte darüber hinaus sind nutzlos zum Rechnen beim Photoeffekt! Mit dem maximalsten Wert des Photostroms kannst Du die Anzahl der freigesetzten Elektronen berechnen.

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