Optik I

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Prof. Dr. Axel Goerlitz, WS 2010/11, HHU Duesseldorf Vorlesung: <strong>Optik</strong> I, inoffizielle Mitschrift by: Christian Franzen, Matr. 1956616 5 ELEKTROMAGNETISCHE WELLE 5.4 Überblick über das elektromagnetische Spektrum Abbildung 62: Elektromagnetisches Spektrum Radiowellen: λ ∼ 0, 3m − x km ν ∼ Hz − 10 9 Hz Radio, MRT (Magnetresonanztomographie) Mikrowellen: λ ∼ 10 −3 m − 0, 3m ν ∼ 10 9 Hz − 3 · 10 11 Hz Radar, Handy, Untersuchung molekularer Strukturen Infrarotes Spektrum: λ ∼ 7, 8 · 10 −7 m − 10 −3 m ν ∼ 4 · 10 11 Hz − 4 · 10 14 Hz Industrie, Medizin, Astronomie, neue Anwendungsfälle: Terahertz-Strahlung sichtbares Spektrum: λ ∼ 3, 8 · 10 −7 m − 7, 8 −7 m ν ∼ 4 · 10 14 Hz − 8 · 10 14 Hz Photovoltaik, Laser, Photosynthese Ultraviolette Strahlung: Seite 62
Prof. Dr. Axel Goerlitz, WS 2010/11, HHU Duesseldorf Vorlesung: <strong>Optik</strong> I, inoffizielle Mitschrift by: Christian Franzen, Matr. 1956616 5 ELEKTROMAGNETISCHE WELLE λ ∼ 6 · 10 −10 m − 3, 8 · 10 −7 m ν ∼ 4 · 8 14 Hz − 3 · 10 17 Hz medizinische Anwendungen, Sterilisation Röntgenstrahlung: λ ∼ 6 · 10 −12 m − 6 · 10 −10 m ν ∼ 3 · 10 17 Hz − 3 · 10 19 Hz medizinische Diagnose, Krebstherapie, Industrie, Astronomie γ-Strahlung: λ ∼ 10 −14 m − 6 · 10 −12 m ν ∼ 3 · 10 19 Hz − 3 · 10 2 Hz produziert in Kernreaktionen 5.5 Licht als Teilchen - der Fotoeffekt • 1888 Versuch von Hallwachs: UV-Licht löst Elektron aus negativ geladener Platte • 1902 Lenard: Messung der kinetischen Energie der emittierten Elektronen durch Gegenfeldmethode Abbildung 63: Lenard Experiment U < 0 ⇒ Elektronen werden abgebremst U > 0 ⇒ Elektronen werden beschleunigt E kin < −U · e ⇒ Elektronen gelangen nicht zur Anode Beobachtungen: 1. U, ν konstant ⇒ I ∝ P (Lichtleistung) 2. ν, P konstant ⇒ I sättigt für große U 3. ν konstant ⇒ für U < U max ist I = 0 unabhängig von P 4. ν < ν Grenz ⇒ I = 0 unabhängig von P und U Seite 63
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