Aufgabe zum Photoeffekt

hallo leute,

Aufgabe:
Licht fällt senkrecht auf ein metall.
für das Licht gilt:
Bestrahlungstärke S = 1,37 kW/m²
Lambda = 400 nm => f = 7,5E+14 Hz
für das Metall:
Austrittsarbeit W_a = 2eV
außerdem:
Quantenausbeute = 0,1 %

a) Wie viele Photoelektronen (n_e) werden freigesetzt.

ich verstehe jetzt nicht ganz:
um n_e zu berechnen muss doch eigentlich die bestrahlte fläche A angegeben sein (und außerdem der Zeitraum t, der den Zeitraum beschreibt unter dem die Photoelektronen gezählt werden sollen, sofern man für t nicht 1 s wählt).

soweit bin ich bis jetzt:
h * f * n_Ph = S * A * t ; mit n_Ph = 0,001 n_e (s. Photonenausbeute), t = 1 s und A = ?
n_e = 1000 * S * A * t / (h * f)

Ohne die Fläche bekomme ich mit dieser Formel keine konkreten Werte raus. muss ich eine andere Formel verwenden? welche?

Ich habe absolut null Plan von der Problemstellung, aber wenn du n_Ph ersetzt und einsetzt, hast du A auf beiden Seiten der Gleichung, aka. kürzt es sich raus.

Decimad schrieb:

Ich habe absolut null Plan von der Problemstellung

also: wie viele Photoelektronen (die anzahl ist n_e) werden freigesetzt? ist eigentlich eine typische photoeffekt-aufgabe. man hat
W_Licht = h * f * n_Ph
mit h = Planck'sches Wirkungsquantum, f = Freq. des Lichts, also h * f = Energie eines Photons, gesamternergie aller Photonen: W = h * f * n_Ph.

Auf der anderen Seite ist die Energie
W = S * A * t
mit S = Leistung pro Fläche, A = Fläche (unbekannt) und t = Zeitraum, währenddessen der Elektronenabfluss gemessen werden soll, was wieder Joule ergibt.

Decimad schrieb:

aber wenn du n_Ph ersetzt und einsetzt, hast du A auf beiden Seiten der Gleichung, aka. kürzt es sich raus.

durch was ersetzten? ich habe n_Ph nur in einer Formel. die quantenausbeute gibt ja nur das Verhältnis an, in dem n_Ph (Anzahl der Photonen, die im Zeitraum t auf das Metall treffen) zu n_e (Anzahl der Elektronen, die durch diese Photonen aus dem Metall gelöst werden) an. die Beziehung ist n_e = 1000 n_Ph.

das problem ist jetzt, dass ich zwei unbekannte, nämlich die fläche und n_Ph habe. ich dachte, dass die angabe: Licht fällt senkrecht auf ein Metall vielleicht etwas über die bestrahlte Fläche aussagt.

Ja, wie gesagt, ich hab nur Plan davon, aber nach deiner Erklärung (Photon kommt, trifft auf, gibt Energie an Elektron ab, Elektron kann Atomhülle verlassen etc.) kann ich mir keinen konkreten Wert vorstellen. Das klingt so, als wäre das Ergebnis x Elektronen pro Zeit und Fläche. Ich hatte ursprünglich ein Leerzeichen als Multiplikation interpretiert, darum meine Fehleinschätzung.