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Kaum ein Versuch hat in der Physik so viele Fragen aufgeworfen wie der Versuch zum Fotoeffekt. Er veränderte das Weltbild der Physik nachhaltig. Aber auch mehr als 100 Jahren danach lassen sich die Vorgänge nicht befriedigend anschaulich erklären. Die Physiker haben eine Sprachregelung gefunden, die mehr verschleiert als erklärt. Die Rede ist vom Welle-Teilchen-Dualismus des Lichtes und der Elektronen. Diese Formulierung ist meiner Meinung nach sehr irreführend, da Lichtteilchen keine klassischen Teilchen sind, eben so wenig wie Elektronenwellen Wellen im eigentlichen Sinne sind. Beim Fotoeffekt treten die Elektronen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Photonen aus, und in Elektronenwellen wird nicht nur wie in klassischen Wellen Energie, sondern auch Materie transportiert.
Im folgenden Artikel habe ich versucht, die Vorgänge, die bei der Wechselwirkung zwischen Elektronen und elektromagnetischen Wellen beim Fotoeffekt ablaufen, genauer zu analysieren. Ich hoffe so den Mythus Welle-Teilchen-Dualismus etwas lüften zu können, der so manchem Physikschüler schon erhebliches Kopfzerbrechen bereitet hat. Dazu werden mit Hilfe einer elektronischen Schaltung die Vorgänge simuliert, die sich abspielen, wenn eine elektromagnetische Welle auf eine Metalloberfläche trifft. Sie liefert die gleiche Abhängigkeit der Spannung U von der Frequenz f wie der Fotoeffekt selbst. Außerdem habe ich alle Versuche zusammengestellt, mit denen man den Fotoeffekt qualitativ und quantitativ in der Schule untersuchen kann.

Viel Spaß beim Lesen und Experimentieren.

Fotoeffekt

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