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Photoeffekt / Fotozelle Logo des Labors für Physik und Didaktik Akustik

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1. Zweck


Fotozelle auf Schaltplatte
Abb. 1 		   Das Gerät Fotozelle auf Schaltplatte (Abb. 1) ist für Demonstrations- und Übungsversuche mit Fotozellen konzipiert. Es enthält eine optisch und elektrisch abgeschirmte Kalium-Vakuumfotozelle. Das durch ein Blendensystem eintreffende Licht fällt auf eine fotoempfindliche Kaliumschicht (Fotokatode) und löst bei genügend hoher Photonenenergie einzelne Elektronen ab (Fotoeffekt). Dadurch erhält man in der Fotozelle frei bewegliche Ladungsträger, die in einem zwischen Katode und Anode erzeugten elektrischen Feld bewegt werden.

Je nach Aufgabenstellung wird die Vakuumfotozelle unterschiedlich beschaltet. Zu diesem Zwecke ist die Zelle auf einer Schaltplatte angebracht, die das Zuschalten der erforderlichen Mess- und Versorgungsgeräte gestattet. Für die Fotozelle auf Schaltplatte bieten sich zahlreiche Einsatzmöglichkeiten an.

Beispiele:

• Demonstration des lichtelektrischen Effektes (Fotoeffektes)
• Untersuchung der charakteristischen Eigenschaften von Fotozellen
• Einsatz der Fotozelle als Diode
• Bestimmung des Planckschen Wirkungsquantums (der Planckschen Konstante) durch direkte Spannungsmessung (Direktmethode, Auflademethode)
• Bestimmung des Planckschen Wirkungsquantums aus der Strom-Spannung-Kennlinienschar (Methode nach Millikan, Gegenfeld-Gleichstrom- oder Gegenfeld-Wechselstrommethode)
• Bestimmung der Austrittsarbeit für Kalium
• Beleuchtungsstärke in Abhängigkeit vom Abstand zur Lichtquelle (quadratisches Abstandsgesetz)
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