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17:53, 27. Apr 2009

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Physik für E-Techniker

Physik für E-Techniker II SS09 Übung 02 Tutor: Markus Rullich E = a · T 4 a = 8π5 k 4 15c 3 h 3 = 7.5655 · 10−16 J · m −3 · K −4 2009-04-26 Marc Jägeler Matr-Nr: 2287773 E1 = 7.5655 · 10 −16 J m −3 K −4 · (1773 K) 4 = 7.476 · 10 −3 J m −3 E2 = 7.5655 · 10 −16 J m −3 K −4 · (1973 K) 4 = 1.146 · 10 −2 J m −3 E2 E1 = 1.146 · 10−2 (10) (11) (12) (13) = 1.533 (14) 7.476 · 10−3 Auch Sterne lassen sich in guter Näherung als weiße Strahler beschreiben. Die Oberflächentemperatur der Sonne beträgt 5300 K. Schätzen Sie die Wellenlänge λmax ab, bei der die Intensität der Sonnenstrahlen maximal ist. Nach dem Wiensches Verschiebungsgesetz ergibt sich: λmax · T = konstant = 0.2896 cm K (15) λmax = 2.896 · 10−3 m · K 5300 K (16) λmax ≈ 546 nm (17) Der Stern Sirius besitzt die maximale Intensität bei λmax = 260 nm. Schätzen Sie die Oberflächentemperatur dieses Sterns ab. 3 Der photoelektrische Effekt λ/nm 366 405 436 492 546 574 f/T Hz 819 740 688 609 549 522 U/V 1.48 1.15 0.93 0.62 0.36 0.24 λmax · T = konstant = 0.2896 cm K (18) T = 2.896 10−3 m · K 260 nm (19) T ≈ 11138 K (20) 2

Physik für E-Techniker II SS09 Übung 02 Tutor: Markus Rullich 2009-04-26 Marc Jägeler Matr-Nr: 2287773 e ≈ 1.6021765 · 10 −19 C Elementarladung U(f) ≈ 4.150 V · f − 1.920 V PHz U ′ (f) ≈ 4.150 V PHz U(0) ≈ −1.920 V Ea = U(0) · e ≈ 1.920 eV ≈ 1.920 V · 1.6021765 · 10 −19 C ≈ 3.076 · 10 −19 J h = U ′ (f) · e ≈ 4.150 V PHz · 1.6021765 · 10−19 C ≈ 6.649 · 10 −34 J s h ≈ 6.6260693 · 10 −34 J s Literaturwert Die Abweichung zum Literaturwert ist kleiner als 0.023 · 10 −34 J s (kleiner als 0.35%). 4 Die Photonenhypothese Betrachtet wird die Wechselwirkung zwischen Photonen der Energie 2eV mit einem Zweiniveausystem im Vakuum. • Wie groß sind Frequenz, Wellenlänge und Impuls der Photonen? 3

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