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9b845a60 · Roger Wolf · 69c05f5e · 9b845a60
Commit 9b845a60 authored 11 months ago by Roger Wolf
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 # Fakultät für Physik

 ## Physikalisches Praktikum P2 für Studierende der Physik

 Versuch P2-63, 64, 65 (Stand: April 2024)

 [Raum F1-08](https://labs.physik.kit.edu/img/Praktikum/Lageplan_P2.png)



 # Photoeffekt

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 Name: __________________ Vorname: __________________ E-Mail: __________________

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 \end{equation*}

 Name: __________________ Vorname: __________________ E-Mail: __________________

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 Gruppennummer: _____

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 Betreuer: __________________

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 Versuch durchgeführt am: __________________

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-**Beanstandungen:**
+**Beanstandungen zu Protokoll Version _____:**

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 %\text{\vspace{10cm}}
 \end{equation*}

 <br>
 Testiert am: __________________ Testat: __________________

-%% Cell type:markdown id:9f649150-8b74-49d3-83fb-1facbc06934d tags:
-
-# Durchführung
-
-**Die Anleitung zu diesem Versuch finden Sie [hier](https://gitlab.kit.edu/kit/etp-lehre/p2-praktikum/students/-/blob/main/Photoeffekt/README.md).**
-
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 ## Aufgabe 1: Grundlagen

 **Hinweise zu Aufgabe 1 finden in der Datei [Hinweise-Versuchsdurchfuehrung.md](https://gitlab.kit.edu/kit/etp-lehre/p2-praktikum/students/-/blob/main/Photoeffekt/doc/Hinweise-Versuchsdurchfuehrung.md).**

 * Machen Sie sich mit dem zu untersuchenden Effekt und der Art, wie Sie ihn beobachten und messen werden vertraut.
 * Bearbeiten Sie hierzu die folgenden Aufgaben.

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 ### Aufgabe 1.1: Qualitative Beobachtung des äußeren photoelektrischen Effekts

 Beobachten Sie den äußeren Photoeffekt mit Hilfe des bereitstehenden statischen Elektrometers (E), der $\mathrm{Zn}$-Platte (Zn) und der $\mathrm{Hg}$-Dampflampe (Hg) qualitativ. Gehen Sie dabei wie folgt vor:

 * Laden Sie Zn negativ auf und beobachten, Sie E ohne Zn mit Hg zu bestrahlen.
 * Laden Sie Zn negativ auf und beobachten, Sie E, wenn Sie Zn mit Hg bestrahlen.
 * Laden Sie Zn negativ auf und beobachten, Sie E, wenn Sie Zn mit Hg bestrahlen und zusätzlich eine positiv geladene Elektrode in die Nähe von Zn bringen.
 * Laden Sie Zn positiv auf und beobachten, Sie E, wenn Sie Zn mit Hg bestrahlen.

 Beschreiben und erklären Sie Ihre Beobachtungen.

 ---

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 **Lösung:**

 *Fügen Sie Ihre Lösung zu dieser Aufgabe hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument. Um Code-Fragmente und Skripte in [Python](https://www.python.org/), sowie ggf. bildliche Darstellungen direkt ins [Jupyter notebook](https://jupyter.org/) einzubinden fügen Sie dem notebook eine Code-Zelle zu.*

 ---

 %% Cell type:markdown id:660733e2-8145-4f32-9654-08c0f45b56b9 tags:

 ### Aufgabe 1.2: Charakterisierung des für die folgenden Aufgaben zu verwendenden Elektrometers

 * Nehmen Sie einen Nullabgleich des für **Aufgabe 2** zu verwendenden Elektrometers vor.
 * Bestimmen Sie den Innenwiderstand $R_{i}$ des Elektrometers mit Hilfe der vorhandenen Vorwiderstände von $R_{V}=0.1,\, 1$ und $10\,\mathrm{G\Omega}$.

 ---

 %% Cell type:markdown id:dcb3d760-7527-4b14-b5f5-ced25fb0258a tags:

 **Lösung:**

 *Fügen Sie Ihre Lösung zu dieser Aufgabe hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument. Um Code-Fragmente und Skripte in [Python](https://www.python.org/), sowie ggf. bildliche Darstellungen direkt ins [Jupyter notebook](https://jupyter.org/) einzubinden fügen Sie dem notebook eine Code-Zelle zu.*

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 ## Aufgabe 2: Bestimmung von $h$

 **Hinweise zu Aufgabe 1 finden in der Datei [Hinweise-Versuchsdurchfuehrung.md](https://gitlab.kit.edu/kit/etp-lehre/p2-praktikum/students/-/blob/main/Photoeffekt/doc/Hinweise-Versuchsdurchfuehrung.md).**

 - Bestimmen Sie $h$ aus dem äußeren photoelektrischen Effekt mit Hilfe von zwei verschiedenen Schaltungen.
 - Bearbeiten Sie hierzu die folgenden Aufgaben.

 %% Cell type:markdown id:8265f1be-61c4-4334-be19-699e469c3398 tags:

 ### Aufgabe 2.1: Spannung $U_{\mathrm{Ph}}$ der Photozelle bei variierender Lichtfrequenz

 * Tragen Sie die sich von selbst einstellende maximale Spannung $U_{\mathrm{Ph}}$ der Photozelle bei Bestrahlung mit Licht der Wellenlängen $\lambda_{\mathrm{CWL}}^{(i)}$ bei maximaler Lichtintensivität auf.
 * Verwenden Sie die folgenden sechs Wellenlängen der zur Verfügung stehenden Filter: $\lambda_{\mathrm{CWL}}^{(i)} = 360,\,400,\,440,\,490,\,540,\,590\,\mathrm{nm}$.
 * Bestimmen Sie $h$ durch Anpassung eines geeigneten Modells.

 ---

 %% Cell type:markdown id:13def5a7-a0e5-4099-8465-fe63f5f654e1 tags:

 **Lösung:**

 *Fügen Sie Ihre Lösung zu dieser Aufgabe hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument. Um Code-Fragmente und Skripte in [Python](https://www.python.org/), sowie ggf. bildliche Darstellungen direkt ins [Jupyter notebook](https://jupyter.org/) einzubinden fügen Sie dem notebook eine Code-Zelle zu.*

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 %% Cell type:markdown id:3edf8c1a-8093-424d-b71c-ffed083c79a8 tags:

 ### Aufgabe 2.2: Photostrom $I_{\mathrm{Ph}}$ als Funktion einer angelegten externen Spannung $U_{o}$ bei variierender Lichtintensität

 - Tragen Sie für $\lambda_{\mathrm{CWL}}=400\,\mathrm{nm}$ den Photostrom $I_{\mathrm{Ph}}$ als Funktion einer angelegten externen Spannung $U_{o}$ auf.
 - Bestimmen Sie durch Anpassung eines geeigneten Modells den Wert von $U(I_{\mathrm{Ph}}=0)$ im Nahbereich des Nulldurchgangs.
 - Folgen Sie den vorgenannten Punkten einmal für die maximale und einmal für eine bei mittels eines Graufilters reduzierte Lichtintensität.
 - Bestimmen Sie die Abnahme der Lichtintensität durch den Filter.

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 **Lösung:**

 *Fügen Sie Ihre Lösung zu dieser Aufgabe hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument. Um Code-Fragmente und Skripte in [Python](https://www.python.org/), sowie ggf. bildliche Darstellungen direkt ins [Jupyter notebook](https://jupyter.org/) einzubinden fügen Sie dem notebook eine Code-Zelle zu.*

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 ### Aufgabe 2.3: Spannung $U_{o}(I_{\mathrm{Ph}}=0)$ bei variierender Lichtfrequenz

 * Bestimmen Sie für die in **Aufgabe 2.1** verwendeten Wellenlängen $\lambda^{(i)}_{\mathrm{CWL}}$ jeweils die Spannung $U^{(i)}(I_{\mathrm{}Ph}=0)$.
 * Bestimmen Sie $h$ durch Anpassung eines geeigneten Modells und vergleichen Sie mit dem Ergebnis aus **Aufgabe 2.1**.

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 **Lösung:**

 *Fügen Sie Ihre Lösung zu dieser Aufgabe hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument. Um Code-Fragmente und Skripte in [Python](https://www.python.org/), sowie ggf. bildliche Darstellungen direkt ins [Jupyter notebook](https://jupyter.org/) einzubinden fügen Sie dem notebook eine Code-Zelle zu.*

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