Quantenphysik - Workbench WS1

Max Planck, geboren 1858 in Kiel, legte 1880 bei seinen Studien an der LMU München seine Habilitationsschrift über "Gleichgewichtszustände isotroper Körper in verschiedenen Temperaturen" vor. Schließlich gelang es ihm als ordentlicher Professor an der Friedrich-Wilhelms-Universität Berlin um 1900, die Schwächen der beiden Strahlungsformeln von Wilhelm Wien bzw.  Baron Rayleigh und James Jeans durch die kühne Postulierung einer Hilfsgröße 'h' als Umrechnungsfaktor von Energie und Frequenz zu überwinden. Heutzutage wird dies als die Geburtsstunde der Quantenphysik verstanden.

Graphik: Karl Penzkofer

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Photoeffekt - WS2

Als Albert Einstein um 1905 vorschlug, dass Lichtteilchen in der Art der Planckschen Strahlungsteilchen nur in quantisierter Form Energie aufnehmen oder abgeben können sollten, steckte die Quantenphysik noch tief in den Kinderschuhen.  Albert Einstein schlug also vor, dass es sich bei den Planckschen Emergie-Quanten nicht um eine bloße Rechengröße handele, sondern dass das Strahlungsfeld des Lichtes selbst aus Quanten bestehe. Mit dieser Hypothese gelang es ihm 1905 (!), die experimentellen Befunde des äußeren photoelektrischen Effektes zu erklären. Für diese Arbeit erhielt Einstein 1921 den Nobelpreis. Später wurde für die Lichtquanten der Begriff Photonen eingeführt. Mit der von Planck selbst als Hilfsgröße 'h' bezeichneten Naturkonstante konnte Einstein den lichtelektrischen Effekt, der mit der Vorstellung des Lichts als Welle der Frequenz f bzw Wellenlänge λ = c/f oder f = c/λ nicht zu erklären war, überzeugend deuten. Dafür erhielt er im Jahre 1921 (!)  den Nobelpreis. (Quelle: Wikipedia)

Eauf,ab = h*f = (h*c)/λ

Bildquelle: Leybold

symbolische Darstellung

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