Fotoeffekt, Stromfluss bei unterschiedlichen Wellenlängen

Zipfel1_ · Gast

Meine Frage:
Hallo,

es geht um den Fotoeffektversuch (den mit der Gegenspannung):

Ein Photon besitzt ja die Energie E=h*f. Die Intensität ist als Leistung pro Fläche definiert. Wir haben im Unterricht nun durchgenommen, dass die Grenzstromstärke von der Frequenz/Wellenlänge unabhängig ist. Nun meine Problem:

Je größer die Frequenz des Photons, desto größer seine Energie. Somit werden weniger Photonen für eine gegebene Intensität benötigt. Da jedes Photon ein Elektron aus der Kathode löst, müsste die Grenzstromstärke jetzt doch geringer sein.

Meine Ideen:
Mein Lehrer wußte auf Anhieb keine Lösung. Als einzige Möglichkeit nannte er, dass die Intensität vielleicht von der gesamten Lampe gemessen wird, aus der dann mit Farbfiltern die entsprechenden Wellenlängen gefiltert werden. Somit ist die effektive Intensität nicht für alle Wellenlängen gleich. Er vermutete, dass sich das dann korrekt herauskürzt. Falls dies der Fall ist, ist es dann nicht etwas irreführend zu behaupten, die "Intensität sei gleich"? Denn eigentlich interessiert mich der technische Vorgang zur Produktion des Lichtes ja nicht.

Gast002 · Gast

Hallo Zipfel,

was soll die "Grenzstromstärke" sein? Wie ist sie im Rahmen des Versuchs definiert, bzw. wie bestimmst Du sie?

Zipfel1 · Anmeldungsdatum: 26.09.2017 Beiträge: 2

Es wird eine externe Gegenspannung angelegt. Nun wird der Strom der über die Fotozelle fließt gemessen. Diese Stromstärke strebt dann gegen eine gewisse Grenze, die Grenzstromstärke (heißt glaube ich auch Sättigungsstrom)

Gast002 · Gast

Ich kenne den Versuch so, daß mit wachsender Gegenspannung der Strom immer weiter sinkt, bis er ab einer bestimmten Spannung Null wird. Dabei gibt es dann keinen Grenzstrom, der von der Anzahl absorbierter Photonen abhängig ist. An der Grenze ist der Strom ja Null.
Vielmehr ist die Spannung von Interesse, bei der der Strom gerade Null wird. Das ist die Grenzspannung. Und das Besondere dabei ist, daß diese Grenzspannung nicht von der Lichtintensität abhängt. Das gilt ganz allgemein, ist also nicht die Folge einer Kompensation. Wenn man mit einem Graufiler die Lichtintensität abschwächt, ändert sich der Strom, falls die Grenzspannung noch nicht erreicht ist. Die Grenzspannung bleibt aber konstant.