Free Printable Eigenschaften von Quantenobjekten I

1.

Eine linear polarisierte elektromagnetische Welle breitet sich mit Lichtgeschwindigkeit in x-Richtung aus.

Beschreibe, wie elektrisches und magnetisches Feld der Welle zueinander stehen!

a)

senkrecht zueinander

b)

unabhängig voneinander

c)

parallel zueinander

2.

Es wird das elektrische Feld entlang einer elektromagnetischen Welle zu einem Zeitpunkt betrachtet.

Beschreibe die Bedeutung der Auslenkung in y-Richtung!

a)

elektrische Feldstärke

b)

maximale elektrische Feldstärke

c)

Zeit für eine volle Schwingung

d)

Anzahl der Schwingungen pro Sekunde

e)

Strecke, die die Welle während einer Periode zurücklegt

3.

Es wird das elektrische Feld entlang einer elektromagnetischen Welle zu einem Zeitpunkt betrachtet.

Beschreibe die Bedeutung der Amplitude in y-Richtung!

a)

elektrische Feldstärke

b)

maximale elektrische Feldstärke

c)

Zeit für eine volle Schwingung

d)

Anzahl der Schwingungen pro Sekunde

e)

Strecke, die die Welle während einer Periode zurücklegt

4.

Es wird das elektrische Feld entlang einer elektromagnetischen Welle zu einem Zeitpunkt betrachtet.

Beschreibe die Bedeutung der Wellenlänge!

a)

elektrische Feldstärke

b)

maximale elektrische Feldstärke

c)

Zeit für eine volle Schwingung

d)

Anzahl der Schwingungen pro Sekunde

e)

Strecke, die die Welle während einer Periode zurücklegt

5.

Es wird das elektrische Feld entlang einer elektromagnetischen Welle zu verschiedenen Zeitpunkten betrachtet.

Beschreibe die Bedeutung der Periodendauer!

a)

elektrische Feldstärke

b)

maximale elektrische Feldstärke

c)

Zeit für eine volle Schwingung

d)

Anzahl der Schwingungen pro Sekunde

e)

Strecke, die die Welle während einer Periode zurücklegt

6.

Es wird das elektrische Feld entlang einer elektromagnetischen Welle zu verschiedenen Zeitpunkten betrachtet.

Beschreibe die Bedeutung der Frequenz!

a)

elektrische Feldstärke

b)

maximale elektrische Feldstärke

c)

Zeit für eine volle Schwingung

d)

Anzahl der Schwingungen pro Sekunde

e)

Strecke, die die Welle während einer Periode zurücklegt

7.

Nenne eine Wellenlänge von rotem Licht!

a)

650 nm

b)

450 nm

c)

1 mm

8.

Betrachte das Bild zu den Arten elektromagnetischer Wellen. Beschreibe - nicht erläutere - grob, wie die Frequenz und Wellenlänge von einander abhängen!

Die Lichtgeschwindigkeit

c

ist eine Konstante.

a)

$f=\frac{c}{\lambda}$ : Je größer die Wellenlänge, desto kleiner die Frequenz des Lichts und umgekehrt.

b)

$f=\frac{c}{\lambda}$ : Je größer die Wellenlänge, desto größer die Frequenz des Lichts und umgekehrt.

c)

$f=c\cdot\lambda$ : Je größer die Wellenlänge, desto kleiner die Frequenz des Lichts und umgekehrt.

d)

$f=c\cdot\lambda$ : Je größer die Wellenlänge, desto größer die Frequenz des Lichts und umgekehrt.

9.

Beschreibe die Bedeutung der Intensität von Licht $I$ !
Es gilt: $I=\frac{\frac{E}{t}}{A}=\frac{P}{A}$

a)

Energie, die pro Sekunde auf eine Fläche von einem Quadratmeter übertragen wird

b)

Energie, die auf eine Fläche von einem Quadratmeter übertragen wird

c)

Energie, die auf eine Fläche von einem Quadratmeter übertragen wird

10.

Beschreibe, was passiert, wenn eine elektrisch geladene Zinkplatte mit sichtbarem Licht und mit UV-Licht beleuchtet wird!

a)

Entladung bei UV-Licht

b)

Entladung bei sichtbarem Licht

c)

Ladung ändert sich nicht bei UV-Licht

d)

Ladung ändert sich nicht bei sichtbarem Licht

11.

UV-Licht löst Elektronen aus einer elektrisch geladenen Zinkplatte, wodurch sie ihre (negative) elektrische Ladung verliert.

Beschreibe die Energieumwandlung!

Hinweis: Die Energieumwandlung ist hier noch nicht vollständig korrekt.

a)

Strahlungsenergie des Lichts in kinetische Energie der Elektronen

b)

Strahlungsenergie des Lichts in elektrische Energie der Elektronen

c)

Elektrische Energie des Lichts in kinetische Energie der Elektronen

d)

Elektrische des Lichts in elektrische Energie der Elektronen

12.

1887 hat Philipp Lenard eine Metallplatte mit Licht, darunter UV-Licht, bestrahlt, und die Anzahl und Geschwindigkeit der aus der Metallplatte austretenden Elektronen bestimmt.

Beschreibe seine Beobachtung!

a)

Mit zunehmender Intensität des UV-Lichts wächst die Anzahl, nicht aber die Geschwindigkeit der Elektronen.

b)

Die Geschwindigkeit der Elektronen hängt von der Frequenz des Lichts ab.

c)

Mit zunehmender Frequenz des UV-Lichts wächst die Anzahl, nicht aber die Geschwindigkeit der Elektronen.

d)

Mit zunehmender Frequenz des UV-Lichts wächst die Anzahl und Geschwindigkeit der Elektronen.

e)

Die Geschwindigkeit der Elektronen ist unabhängig von der Frequenz des Lichts.

13.

Mit Hilfe der Gegenfeldmethode wird die Abhängigkeit der kinetischen Energie von aus einem Metall herausgelösten Elektronen von der Frequenz des Lichts bestimmt. Beschreibe die Gegenfeldmethode!

a)

mit Licht bestrahlte Fotokathode absorbiert dieses, wodurch Elektronen austreten

b)

auf Ringanode treffende Elektronen erzeugen einen Fotostrom

c)

regelbare Gegenspannung erzeugt elektrisches (Gegen-)Feld zwischen beiden Elektroden, welches austretende Elektronen abbremst

d)

regelbare Gegenspannung wird so eingestellt, dass keine Elektronen mehr die Ringanode treffen

e)

regelbare Gegenspannung wird so eingestellt, dass alle Elektronen die Ringanode treffen

14.

Beschreibe das von Einstein entwickelte Modell der Photonen!

a)

Licht besteht aus Teilchen, sogenannten Lichtquanten oder Photonen (vorstellbar als Energiepakete).

b)

Licht ist eine elektromagnetische Welle.

c)

$E_{Ph}=h\cdot f=\frac{c}{\lambda}$ : Die Energie eines einzelnen Photons hängt von der Frequenz bzw. Wellenlänge ab.

d)

Die Energie des Lichts hängt von der Frequenz bzw. Wellenlänge und der Intensität ab.

15.

Beschreibe, wie die das Ergebnis des photoelektrischen Effekts beim Beleuchten einer Metallplatte von der Frequenz, Wellenlänge und Intensität des Lichts (nach Einstein) abhängt!

a)

Je größer die Frequenz, desto größer die Energie eines einzelnen Photons.

b)

Je größer die Wellenlänge, desto kleiner die Energie eines einzelnen Photons.

c)

Je größer die Intensität, desto größer die Anzahl der Photonen, die pro Sekunde auf einen Quadratmeter Metallplatte treffen.

d)

Je größer die Frequenz, desto größer die Anzahl der Photonen, die pro Sekunde auf einen Quadratmeter Metallplatte treffen.

e)

Je größer die Wellenlänge, desto kleiner die Anzahl der Photonen, die pro Sekunde auf einen Quadratmeter Metallplatte treffen.

16.

Beschreibe die Energieübertragung beim photoelektrischen Effekt (nach Einstein) genau!

Die Energiebilanz lautet:

E_{Ph}=E_{kin}+E_A

bzw.

E_{Ph}=E_{kin}+W_A

a)

Energie eines Photons wird in kinetische Energie eines Elektrons und Energie zum Austreten des Elektrons umgewandelt und übertragen.

b)

Energie des Lichts wird in kinetische Energie aller Elektronen und Energie zum Austreten der Elektronen umgewandelt und übertragen.

17.

Mit Hilfe der Gegenfeldmethode wird die Abhängigkeit der kinetischen Energie von aus einem Metall herausgelösten Elektronen von der Frequenz des Lichts bestimmt. Die Daten zu einem bestimmten Metall (der Fotokatode) wurden aufgenommen. Die Funktion hat folgende Form (umgestellte Energiebilanz): $E_{kin}=E_{ph}-E_A=h\cdot f-E_A$
Nenne die Bedeutung der Steigung!

a)

$h$ : Plancksches Wirkungsquantum

b)

$W_A\ bzw.\ E_A$ : Austrittsenergie bzw. Austrittsarbeit

c)

$f_0$ : Grenzfrequenz

d)

$E_{kin}$ : kinetische Energie des Elektrons

18.

Mit Hilfe der Gegenfeldmethode wird die Abhängigkeit der kinetischen Energie von aus einem Metall herausgelösten Elektronen von der Frequenz des Lichts bestimmt. Die Daten zu einem bestimmten Metall (der Fotokatode) wurden aufgenommen. Die Funktion hat folgende Form (umgestellte Energiebilanz): $E_{kin}=E_{ph}-E_A=h\cdot f-E_A$
Nenne die Bedeutung des Schnittpunkts mit der y-Achse!

a)

$h$ : Plancksches Wirkungsquantum

b)

$W_A\ bzw.\ E_A$ : Austrittsenergie bzw. Austrittsarbeit

c)

$f_0$ : Grenzfrequenz

d)

$E_{kin}$ : kinetische Energie des Elektrons

19.

Mit Hilfe der Gegenfeldmethode wird die Abhängigkeit der kinetischen Energie von aus einem Metall herausgelösten Elektronen von der Frequenz des Lichts bestimmt. Die Daten zu einem bestimmten Metall (der Fotokatode) wurden aufgenommen. Die Funktion hat folgende Form (umgestellte Energiebilanz): $E_{kin}=E_{ph}-E_A=h\cdot f-E_A$
Nenne die Bedeutung des Schnittpunkts mit der x-Achse!

a)

$h$ : Plancksches Wirkungsquantum

b)

$W_A\ bzw.\ E_A$ : Austrittsenergie bzw. Austrittsarbeit

c)

$f_0$ : Grenzfrequenz

d)

$E_{kin}$ : kinetische Energie des Elektrons

20.

Mit Hilfe der Gegenfeldmethode wird die Abhängigkeit der kinetischen Energie von aus einem Metall herausgelösten Elektronen von der Frequenz des Lichts bestimmt. Die Daten zu einem bestimmten Metall (der Fotokatode) wurden aufgenommen. Die Funktion hat folgende Form (umgestellte Energiebilanz): $E_{kin}=E_{ph}-E_A=h\cdot f-E_A$
Erläutere die Bedeutung der Austrittsarbeit/-energie!

a)

Energie, die ein Photon mindestens haben muss, damit Elektronen austreten können

b)

Energie des Photons

c)

kinetische Energie des Elektrons

21.

Mit Hilfe der Gegenfeldmethode wird die Abhängigkeit der kinetischen Energie von aus einem Metall herausgelösten Elektronen von der Frequenz des Lichts bestimmt. Die Daten zu einem bestimmten Metall (der Fotokatode) wurden aufgenommen. Die Funktion hat folgende Form (umgestellte Energiebilanz): $E_{kin}=E_{ph}-E_A=h\cdot f-E_A$
Erläutere die Bedeutung der Grenzfrequenz!

a)

jegliche Frequenz der Photonen

b)

Mindestfrequenz, die Photonen haben müssen, um Elektronen aus einem Metall auszuschlagen

Eigenschaften von Quantenobjekten I

Total questions: 21

Worksheet time: 12mins

Similar Resources on Wayground