Produktion

Photoeffekt (interaktiv)


  • 2018
  • Laufzeit 22 min f

Inhalt

Licht hat die Menschheit schon seit jeher fasziniert. Und schon immer hat man mit ihm auch experimentiert. Dabei wurde festgestellt, dass durch Lichteinstrahlung Elektronen aus Metalloberflächen oder Halbleiteroberflächen herausgelöst werden können. Man nennt dies den "Photoeffekt". Für seine Erklärung erhielt Einstein im Jahr 1921 den Nobelpreis für Physik. In dieser Produktion werden der Photoeffekt und seine Anwendungen genauer beleuchtet.

  • Physik
    • Optik
      • Wellenoptik
      • Technische Anwendungen
    • Elektrik
      • Elektrodynamik
      • Technische Anwendungen
    • Atomphysik
      • Technische Anwendungen
Dotierung, Einstein; Albert, Elektrolyt, Elektronik, Energie, Halbleiter, Metalle, Newton; Isaac, Optik, Photoeffekt, Photon, Planck; Max, Quantentheorie, Solartechnik, Spektrum (Physik), Strahlung (allgemein), Welle (Physik); Absorption, Austrittsarbeit, Becquerel; Alexandre Edmond, Bildwandler, CCD-Sensor, Dynode, Elektron, Gegenfeldmethode, Ladung (elektrische), Photodiode, Photoelektronenvervielfacher, Photokathode, Photomultiplier, Plancksches Wirkungsquantum, Positronen-Emissions-Tomograph, Quant, Restlichtverstärker, Solarzelle, Welle-Teilchen-Dualismus, Wellenlänge
Bezug zu Lehrplänen und Bildungsstandards
Die Schülerinnen und Schüler
- kennen den Begriff "Photoeffekt";
- erkennen, dass die Beobachtungen zum Photoeffekt nicht mit der Wellennatur des Lichts vereinbar sind;
- kennen die Postulate von Einstein zur Erklärung des Photoeffekts;
- kennen den Begriff der Austrittsarbeit;
- kennen den Unterschied zwischen innerem und äußerem Photoeffekt;
- kennen technische Anwendungen sowohl des inneren als auch des äußeren Photoeffekts;
- erkennen, dass das Erhöhen der Leitfähigkeit bei Lichteinfall in Halbleitermaterialien ein dem äußeren Photoeffekt ähnlicher Prozess ist;
- kennen Wellenbild und Teilchenbild der elektromagnetischen Strahlung;
- kennen die Gegenfeldmethode als Mittel zur Bestimmung der Elektronenenergie;
- erkennen die Energieabhängigkeit des Photoeffekts.
Allgemeinbildende Schule (9-12)
Deutsch; de(u)
2 Filme, 5 Sequenzen, 10 Grafiken, 5 Arbeitsblätter PDF, 5 Arbeitsblätter Word, 1 Verwendung im Unterricht, 2 Texte, 2 Filmkommentare/Filmtexte, 1 Begleitinformation