ein grauer Novembernachmittag in Münsingen

wenig Licht vor dem Loch im Verdunklungsvorhang in 110, mit schlechtem Kaffee-Entwickler, zu dünn angerührt, entsprechend wenig Kontrast.

Wie Sie sehen, sehen Sie nichts. Ein bisschen Seiten vertauschen, negativ zu positiv umwandeln und Kontrast erhöhen gibt:

Jetzt erkennt man links den Neubau, in der Mitte das Blechdach er kbf, die Bäume, den Weg. Hier noch ein bisschen mehr Kontrast:

Lösungsskizzen zu den Aufgaben von Mi. 9.11. (JETZT FEHLER in 3a,b KORRIGIERT)

6
a)
Interferenz zweier Elementarwellen, die von den beiden Spalten ausgehen.

b)
Der Abstand eines Maximums vom zentralen Maximum heiße x, es erscheint unter dem Winkel alpha vom Doppelspalt aus.
x ist proportional zu tan(alpha), nämlich x=L tan(alpha)  (L ist Abstand von Spalt zu Schirm)
Für kleine Winkel gilt zusätzlich x~tan(alpha)~alpha~sin(alpha)
Bei Interferenz gilt aber sin(alpha)=lambda/d * n
Also ist x=L lambda/d * n   mit n=1,2,3,4,5...
Die hellen Streifen erscheinen in regelmäßigen Abständen von L lambda/d.
c)
d = L lambda/x * n = 2,00m 580nm / 2,0 cm * 8 = 0,46mm

d)
d größer -> x kleiner. Die Streifen rücken zusammen

7
a)
Abstand vom Hauptmaximum zum ersten Minimum x=3,15cm
tan alpha = 3,15/500         alpha = 0,36°
d= lambda/sin(alpha) = 0,10mm
b)
Doppelte Wellenlänge, FALSCH. Richtig ist 700nm. Kleinwinkelnäherung wie in 6c)

8
a)
Brewster-Winkel mit n=tan(alpha), wobei Einfallswinkel und Reflexionswinkel alpha
alpha=54°. Der Mond steht also 90°-54°=36° über dem Horizont

b)
Reflektiertes Licht ist horizontal polarisiert.
c) (führt weit über das hinaus, was ich am Freitag machen will)
das blaue Licht am Himmel ist polarisiert orthogonal zu der Richtung, aus der die Sonne scheint. Das ist aber hier eine VERTIKALE Richtung, weil die Sonne gerade im Osten (in Blickrichtung links) am Horizont aufgeht, und damit genau die Richtung, die auf der Oberfläche nicht reflektiert wird, sondern ganz in den gebrochenen Strahl geht.

1
a)
Mehr Energiepakete, deren Größe aber gleich bleibt. D.h. mehr Elektronen, größerer Fotostrom, aber gleiche Energie der einzelnen Elektronen.
b)
Größere Energiepakete aber insgesamt weniger davon. Weniger Elektronen,  kleinerer Fotostrom, aber mehr Energie der einzelnen Elektronen

2
a-d) siehe Tabelle uebungen111109_aufg2
e) Am Kondensator steigt allmählich die Spannung bis zum Wert in der Tabelle

3
a) 0,62V  FALSCH, SORRY. Hatte mich verrechnet oder verlesen oder vertippt. Korrekt sind: 1,3V

b) Pro Sekunde 2J, d.h. 2J/hf=2,0e19  auch hier FALSCH, s.o., es sind nämlich 3,5e18 Photonen pro Sekunde
    Pro Sekunde 1,4e-11C Ladung, d.h. 1,4e-11/1,6e-19=8,75e7 Elektronen.
Viel weniger! bei weitem nicht jedes Photon schlägt ein Elektron raus.

4
Grenzfrequenz: hf=EA, also f=4.5e14 Hz
maximale Energie der Elektronen 1.6e-19J=1eV
E bei doppelter Frequenz nicht doppelt, weil EA nicht mit verdoppelt wird.

5 ist doppelt :-) Sorry

Aufgaben von vor den Ferien

da machen wir am Mittwoch noch weiter. Hier kurze Lösungsskizzen

S201
1.
Wichtig ist, dass die einzelnen Photonen von UV mehr Energie haben als die von IR, das Licht besteht aus größeren Energiepaketen. Insofern kann bei einzelnen Vorgängen (Fotoeffekt, Elektron rausschleudern, El. auf höheren Energiezustand bringen, Fotopapier schwärzen, ...) mehr Energie übertragen werden.
Natürlich ist die Strahlung einer sehr kräftigen Wärmelampe oder eines Lagerfeuers energiereicher als z.B. die unserer kleinen UV-Lampe, die wir im Hallwachs-Versuch verwendet haben.

2.
Das Hallwachs-Experiment mit Zink. Nur UV kann die Elektronen rausschleudern.
Fotoeffekt. Energie der Elektronen hängt nur von der Frequenz des Lichts ab, nicth von der Helligkeit/Intensität.

3.
Energie, die nötig ist, damit ein Elektron den Kristallverband verlassen kann, also die Anziehung der positiven Atomrümpfe überwindet. Kann gemessen werden z.B. über die Grenzfrequenz, ab der  beim Fotoeffekt Elektronen gemessen werden. Oder über den y-Achsenabschnitt im f-E-Diagramm bei unserem Experiment:  E=hf - EA

5.
Obige Gleichung umstellen
EA = hf - E = hc/lambda - E
dann mit E = 1,8eV = 1,8 * 1,6E-19 J
ausrechnen

6.
Die Energie von E= 0,707eV=0,707 * 1,6E-19 J ist die Energie, die die Elektronen in der LED "hinunterfallen", wenn sie leuchtet, bzw. durch äußeres Licht "hochgehoben" werden müssen.
Dann ausrechnen
hf = E bzw. f=E/h

So, und jetzt noch weitere Aufgaben, zur Vorbereitung für Mittwoch:
Zu den Quantensachen, E=hf:
S222/1,9 S223/10,11, 13(schwierig, etwas weiterdenken),15
Zu den Interferenzbildern
S222/2 (denkt an die Seifenblasen/-häutchen), 3, 4, 5 S223/12

Ich werde dazu noch Lösungen schreiben. Fragen gerne jederzeit. Hier oder ab Montag live.