Dieses Experiment zeigt, dass Licht aus Quanten besteht. Sie werden Photonen genannt. Es ist ein Experiment, das die Teilchennatur des Lichtes offenbart. Da es nun aber auch viele Experimente gibt, die die Wellennatur des Lichtes zeigen, ist insgesamt festzuhalten: “Licht ist Welle und Teilchen zugleich” (Welle_Teilchen-Dualismus.
Die Idee beim Photoelektrischen Effekt ist, dass sich eine geladene Zinkplatte entlädt, wenn man sie mit Licht beleuchtet. Es ist eine Metallplatte, die mit Elektronen negativ aufgeladen wurde. Wenn man sie mit Licht bestrahlt, kann sie sich entladen, weil Licht die Energie herbei transportiert, die die Elektronen brauchen, um die Metallplatte zu verlassen. Doch Achtung: nicht jedes Licht ist dazu geeignet, und das ist das Besondere an diesem Experiment.
Mit rotem Licht passiert gar nichts. Gut, man weiß, dass rotes Licht wenig Energie hat. Wenn Licht eine Welle wäre, dann müsste man nur länger hinleuchten, die Energie kommt dann irgendwann summenmäßig zusammen, die benötigt wird, dass ein Elektron sich aus der Platte befreit. Aber: es ist nicht passiert. Man kann mit rotem Licht auch lange hinleuchten, bringt es nicht die Energie, die das Elektron benötigt, um die Platte zu verlassen. Man kann auch mehr rotes Licht hinleuchten – nach der Wellentheorie müsste auch dann die Entladung funktionieren, weil in Summe genug Energie herbeikommt. Ist aber nicht so. Auch intensiveres rotes Licht führt zu keiner schnelleren Entladung
Aber: mit blauem Licht passiert etwas. Man weiß, dass blaues Licht energiereich ist. Das ist also leicht zu erklären. Intensiveres blaues Licht führt zu einer schnelleren Entladung.
In Summe ist es rätselhaft. Mit der Wellennatur kann man nicht erklären, warum die Entladung nicht mit rotem Licht funktioniert.
Aber: Jetzt kommt ein Vergleich. Angenommen Licht ist so wie ein Hagelkorn. Rotes Licht – ein kleines Hagelkorn. Wenig Energie. Blaues Licht – ein großes Hagelkorn. Viel Energie. Es hagelt auf einen Regenschirm. Man kann noch so lange mit kleinen Hagelkörner hinhageln, wird es kein Loch reißen. Auch stärker nützt nichts, jedes einzelne Hagelkorn richtet keinen Schaden an. Aber mit einem großen Hagelkorn, da gibt es ein Loch.
Und so kann man die ganze Sache mit dem Licht sehen. Licht ist keine Welle, sondern ein Teilchen, so wie ein Hagelkorn. Rotes Licht ist ein kleines Teilchen (Photon), es hat wenig Energie. Blaues Licht ist ein großes Teilchen (Photon), es hat viel Energie.
Licht besteht aus Teilchen. Das ist das Ergebnis dieses “Photoelektrischen Effektes”.
Link: https://de.wikipedia.org/wiki/Photoelektrischer_Effekt
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