Telekolleg Physik Physik, 3. Trimester - Atomphysik, Folge 02: Ein Teilchen namens Photon

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  1. Wie gelingt es bei einer Lasershow verschiedenfarbige Strahlen zu erzeugen?

    (A) Das Licht wird mit einem Prisma spektral aufgespaltet.
    (B) Es werden verschiedene Laser eingesetzt.
    (C) Jede Farbe lässt sich aus drei Grundfarben zusammenmischen.
     
  2. Welche besonderen Eigenschaften des Laserlichts treten beim Zahnlaser bzw. beim Hologramm in Erscheinung?

    (A) hohe Energie bzw. Einfarbigkeit
    (B) kurze Wellenlänge bzw. feine Bündelung
    (C) feine Bündelung bzw. konstante Frequenz
     
  3. Was würde passieren, wenn beim Experiment zum Fotoeffekt mit einem Elektroskop dieses positiv geladen ist?

    (A) Es findet kein Fotoeffekt statt.
    (B) Es funktioniert genauso wie mit negativ geladenem Elektroskop.
    (C) Es funktioniert analog, aber diesmal werden positive Ladungen abgelöst.
     
  4. Warum befindet sich eine hochwertige Fotozelle in einer evakuierten Glasröhre?

    (A) Damit die Metallschicht nicht oxidiert.
    (B) Damit die abgelösten Fotoelektronen nicht in Luft absorbiert werden.
    (C) Damit die empfindliche Metallschicht geschützt ist.
     
  5. Wie sieht die Deutung des Fotoeffekts aus, wenn eine negativ geladene Metallplatte mit "weißem" Licht bestrahlt wird?

    (A) Das ist nicht möglich. Man darf nur einfarbiges Licht verwenden.
    (B) Das Resultat ist die Überlagerung der Einzeleffekte bei je einer Farbe.
    (C) Die Gegenspannung liefert keine verwertbare Aussage über die kinetische Energie der Fotoelektronen.
     
  6. Bei einem Experiment wird eine Fotozelle mit einer Metallschicht aus Cäsium (WA = 1,9 eV) verwendet. Berechnen Sie die kinetische Energie der Fotoelektronen bei einer Photonenfrequenz von 6,7mal1014 Hz (blau) und die Grenzfrequenz, unterhalb der kein Fotoeffekt möglich ist (Hinweis: h = 4,1mal10-15 eV / Hz).

    (A) 0,8 eV und 7,3mal1014 Hz
    (B) 1,3mal10-19 J und 4,6mal1014 Hz
    (C) kann ich nicht
     
  7. Warum kann sich ein Elektron bei einem unvollständig gefüllten Leitungsband frei im Festkörper bewegen?

    (A) Weil es in einem vollständig gefüllten Band keine "freie Bahn" hat.
    (B) Weil es ein wenig zwischen höheren und niedrigeren Energien wechseln muss.
    (C) Weil sonst alle möglichen Plätze im Festkörper schon besetzt sind.
     
  8. Kann man beim Aufbau einer Solarzelle erkennen, das es sich dabei um eine Fotozelle handelt?

    (A) Nein, denn der Fotoeffekt passiert im Inneren des Halbleitermaterials.
    (B) Teilweise - die an der Oberseite aufgedampften Alustege entsprechen dem Gitter der Fotozelle.
    (C) Ja, denn die charakteristische Farbe der Oberfläche zeigt, dass die Komplimentärfarbe absorbiert wird (bei blau aussehenden Solarzellen bewirken die "roten Photonen" den Fotoeffekt und werden dabei absorbiert).
     

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