Hallo zusammen!
Ich hatte mir eigentlich fest vorgenommen keine Zeit mehr in dieses Forum zu investieren, aber bei dem, was ich hier lese, muss ich einfach eingreifen.
Ich find's an sich ja schon interessant, dass es hier Leute gibt, die glauben mithilfe ihres Physikschulwissens die beiden Grundpfeiler der modernen Physik widerlegen zu können.
Aber nun ja, wie sagte schon Richard Feynman:
„Wir müssen unbedingt Raum für Zweifel lassen, sonst gibt es keinen Fortschritt, kein Dazulernen. Man kann nichts Neues herausfinden, wenn man nicht vorher eine Frage stellt. Und um zu fragen, bedarf es des Zweifelns.“
Woran hier in diesem Thread gezweifelt wird, ist offenbar die Teilchennatur des Lichts. Dass das Licht Teilchencharakter aufweist, ist eine direkte Folgerung aus der Quantenphysik. Ließe sich Licht tatsächlich
nur als eine reine Welle interpretieren, wäre die Quantenphysik ad absurdum geführt. Die Folgerungen aus der Quantenphysik wären falsch und Errungenschaften wie der Laser oder die Halbleitertechnik, wären gar nicht möglich. Man sieht also ein, dass da doch irgendetwas dran sein muss...
Grundgedanke der Quantenphysik ist, dass Energie nicht in kontinuierlicher Form, sondern immer portionsweise in Quanten auftritt. Nun verstehen wir Licht ja als Energie in reiner Form. Das heißt also auch das Licht muss aus kleinen Energieportionen aufgebaut sein. Diese kleinen "Energiepakete", die wir als Photonen bezeichnen, lassen sich als Teilchen auffassen.
Das heißt also: Betrachten wir das Licht großräumig, verhält es sich wie eine Welle, es erscheint wie ein kontinuierlicher Energiestrom. Erst bei genauerem "Hinsehen" erkennen wir, dass diese Welle nicht wirklich kontinuierlich ist, sondern sich aus kleinen Energiequanten, also Teilchen aufbaut.
Mileva hatte nun den Einwand, dass der (äußere) Photoeffekt die Teilchennatur des Lichts
nicht bewiese, da er sich auch mithilfe magnetischer Induktion erklären ließe.
An dieser Stelle muss ich widersprechen, und will auch gleich erklären warum:
Tatsache ist, dass Stromerzeugung durch magnetische Induktion und Stromerzeugung durch Photovoltaikanlagen auf zwei grundverschiedenen Prinzipien beruhen.
Wenn ein elektrischer Leiter durch ein Magnetfeld bewegt wird, kommt es in Folge der Lorentzkraft zu einer Ladungsverschiebung. Die
freibeweglichen Elektronen im Leiter werden von der Lorentzkraft zu dem einen oder anderen Ende des Leiters hin "gedrückt", was wir als elektrischen Spannung messen können.
Photovoltaikanlagen funktionieren dagegen auf eine etwas andere Art und Weise. Sie bestehen in der Regel aus einem Halbleiter, d.h. die Elektronen können nur unter bestimmten Umständen in den freibeweglichen Zustand übergehen. Hier kommt nun der Photoeffekt ins Spiel. Trifft Licht mit ausreichend hoher Frequenz auf die Atome des Halbleiter, so geschieht es, dass die gebundenen Elektronen der Atome "angeregt" werden. Sie springen auf ein höheres Energieniveau, und erst auf diesem höheren Energieniveau sind sie freibeweglich und am Halbleiter lässt sich eine Spannung abgreifen.
Klassisch lässt sich dieser Effekt nicht erklären. Um die Elektronen auf ein höheres Energieniveau zu befördern, muss ihnen Energie zugeführt werden.
Wäre das Licht tatsächlich eine Welle, dann würde ihre Energie lediglich von ihrer Amplitude abhängen. Doch beschießen wir nun ein Atom mit Licht geringer Frequenz, so werden wir keine angeregten Elektronen beobachten können, selbst wenn wir die Amplitude und damit die Energie der Welle ins Unendliche steigern. Entscheidend ist nämlich nicht die Amplitude, sondern die Frequenz des Lichts, was sich lediglich quantenmechanisch erklären lässt (entscheidende Formel: E=h*f). Je nach Art des Atoms ist eine Mindestfrequenz des Lichts erforderlich um die Elektronen anzuregen.
Mileva hat geschrieben:In diesem Artikel wurde der Photoeffekt seiner Beweiskraft bezüglich des vermeintlichen Teilchenreichtums des Lichts enthoben.
Ich hoffe, Sie verstehen nun, warum ich diesen Standpunkt nicht so im Raum stehen lassen konnte, Mileva.
Und damit verabschiede ich mich auch schon wieder.
Schönen Gruß,
Aragorn