### Aufgabe 2.1 Spannung $U_{\mathrm{Ph}}$ der Photozelle bei variierender Lichtfrequenz
Die Photozelle hat zwei Kabel, einen 4-mm-Stecker, der mit der Kathode verbunden ist und ein BNC-Kabel, dessen Innenleiter mit der Anode verbunden ist (Der Außenleiter ist unverbunden). Verbinden Sie das BNC-Kabel mit dem Messverstärker und den 4-mm-Stecker mit dem Erdungs-Eingang am Messverstärker.
Gehen Sie zur Bestimmung von $h$ wie folgt vor:
- Achten Sie auf eine zentrale und gute Ausleuchtung der Photozelle.
...
...
@@ -28,7 +30,9 @@ Gehen Sie zur Bestimmung von $h$ wie folgt vor:
### Aufgabe 2.2: Photostrom $I_{\mathrm{Ph}}$ als Funktion einer angelegten externen Spannung $U_{o}$ bei variierender Lichtintensität
- Schließen Sie hierzu den Widerstand mit $R=100\ \mathrm{M\Omega}$ parallel zum Messeingang des Elektrometers, wie in **Abbildung 2** unten [hier](https://gitlab.kit.edu/kit/etp-lehre/p2-praktikum/students/-/blob/main/Photoeffekt/doc/Hinweise-Photoeffekt.md) gezeigt. Der Strom berechnet sich dann aus
Schließen Sie hierzu den Widerstand mit $R=100\ \mathrm{M\Omega}$ parallel zum Messeingang des Messverstärker. Nutzen Sie hierfür das BNC-T-Stück sowie den in eine BNC-Buchse integrierten Widerstand. Fügen Sie zusätzlich zwischen Messverstärker und Kathode noch die Batterie-Spannungsquelle ein (achten Sie auf die korrekte Polung). Die Schaltung funktioniert, wie in **Abbildung 2** unten [hier](https://gitlab.kit.edu/kit/etp-lehre/p2-praktikum/students/-/blob/main/Photoeffekt/doc/Hinweise-Photoeffekt.md) gezeigt.
- Der Strom berechnet sich dann aus
```math
\begin{equation*}
I_{\mathrm{Ph}}=\frac{U_{E}}{R\,V},
...
...
@@ -44,7 +48,7 @@ Gehen Sie zur Bestimmung von $h$ wie folgt vor:
- Stellen Sie die Datenpunkte für die **Messung mit und ohne Graufilter** im gleichen Diagramm geeignet dar und passen Sie in einem geeigneten Bereich der Datenpunkte ein Modell an, aus dem Sie $U_{o}(I_{\mathrm{Ph}}=0)$ bestimmen können. Ein solches Modell könnte z.B. so aussehen:
```math
\begin{equation*}
I_{\mathrm{Ph}}= a\,U_{o} + I_{0},
I_{\mathrm{Ph}}= a\,(U_{o} + U_E) + I_{0},
\end{equation*}
```
...
...
@@ -56,7 +60,7 @@ Gehen Sie zur Bestimmung von $h$ wie folgt vor:
### Aufgabe 2.3: Spannung $U_{o}(I_{\mathrm{Ph}}=0)$ bei variierender Lichtfrequenz
Gehen Sie zur Bestimmung von $U_{o}(I_{\mathrm{Ph}}=0)$ nun (wieder bei maximaler Lichtintensität) analog zu **Aufgabe 2.2** vor.
Nutzen Sie zur Bestimmung von $U_{o}(I_{\mathrm{Ph}}=0)$ den gleichen Aufbau wie in Aufgabe **Aufgabe 2.2**. Stellen Sie für jede Lichtfrequenz die Spannung $U_0$ so ein, dass kein Photonenstrom mehr fließt ($U_E=0$).
Passen Sie an die erhaltenen Werte von $U_{o}^{(i)}(I_{\mathrm{Ph}}=0, \lambda_{\mathrm{CWL}}^{(i)})$ ein geeignetes Modell zur Bestimmung von $h$ an und vergleichen Sie das Ergebnis mit dem Ergebnis von Aufgabe **Aufgabe 2.1**.
