Aachen 2019 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 24: Lehrerausbildung / Inklusion

DD 24.3: Vortrag

Mittwoch, 27. März 2019, 11:00–11:20, S05

Zu lichtelektrischem Effekt und Wirkungsquantum: über Forscher, historische Fakten und Instrumente — •Uli Arndt — RWTH Aachen I.Phys.Inst. IA AG Praktika

Vorgestellt werden die photoelektrischen Entdeckungen von E. Becquerel (1839) und H. Hertz (1887) sowie die Darstellung des lichtelektrischen Effekts (LE) durch Hallwachs (1888).

Es wird gezeigt, wie Kurlbaum und Rubens mit dem „electrisch geglühten absolut schwarzen Körper“ und sensitiven Messwerkzeugen dessen Strahlung präzise analysierten und keine Übereinstimmung mit den um 1900 konkurrierenden Theorien (Rayleigh-Jeans bzw. Wien) fanden. Plancks „Strahlungsgesetz-Interpolation“ dieser Daten und sein Weg zu deren quantentheoretischer Begründung werden dokumentarisch beschrieben und durch Heisenbergs Schilderung der Entdeckung des Wirkungsquantums (Tonaufnahme) ergänzt.

Die an Lenards Messungen (1902) zum LE anknüpfenden Arbeiten Einsteins (1905/1906) werden im Hinblick auf die Art der Wechselwirkung und ihrem Zusammenhang mit Plancks Theorie diskutiert.

Die Kritik der Einstein-Gleichung durch Millikan wird skizziert, ebenso seine Apparatur zu deren Test (1916), seine Mess-Methode und die Metamorphose der Daten-Auswertung. Es wird gezeigt: Millikans Experiment bestätigt die zu erwartenden Austrittsarbeiten von Emitter und Kollektor.

Erinnert wird an eine von Elster und Geitel entwickelte lichtelektrische Zelle (1912) als Layout für eine heute im Physikunterricht verwendete Photozelle zur h-Bestimmung.