Warum erhielt Einstein 1921 den Nobelpreis für eine Erkenntnis, die bereits Newton vertrat?
Das hat er doch gar nicht.
Wo bitte hat Newton etwas zum photoelektrischen Effekt geschrieben oder gesagt?
Die Annahme Newtons, das Licht aus Teilchen besteht, ist eben das: Eine Annahme. die galt lange als überholt, und war nicht so wirklich das, was Einstein beschrieben hat.
Deutung und Bedeutung des Phänomens
Physiker wie Isaac Newton
hatten zwar schon angenommen, dass Licht aus Teilchen, sogenannten Korpuskeln
besteht. Spätestens Ende des 19. Jahrhunderts galt die Vorstellung von Lichtteilchen allerdings als überholt, da zum einen Maxwells
Elektrodynamik Licht als elektromagnetische Welle auffasste und in Übereinstimmung damit Interferenzexperimente
den Wellencharakter des Lichts unzweifelhaft belegten.
Einsteins
Erklärung des photoelektrischen Effekts durch Lichtteilchen 1905 war vor diesem Hintergrund eine mutige Hypothese
. Grundlage war die plancksche Strahlungshypothese
aus dem Jahre 1900, nach der das Licht aus einem Strom von Teilchen besteht, den Photonen, deren Energie
EE
das Produkt aus der Frequenz
ff
des Lichts und dem planckschen Wirkungsquantum
hh
ist (
E=h⋅fE=h⋅f
). Mit Hilfe dieser Annahme lässt sich zunächst der Zusammenhang zwischen der Frequenz und der kinetischen Energie des (zunächst als Teilchen mit Masse gedachten) Photons erklären, darauf aufbauend auch alle weiteren experimentellen Beobachtungen.[6]
Der damit gefundene scheinbare Widerspruch, dass Licht in bestimmten Experimenten Wellen-, in anderen aber Teilchenverhalten zeigt (Welle-Teilchen-Dualismus
), wurde erst durch die Quantenmechanik
aufgelöst. Der photoelektrische Effekt war eines der Schlüsselexperimente zur Begründung der Quantenphysik
. Einstein wurde 1921 für die Erklärung des Effekts mit dem Nobelpreis für Physik
ausgezeichnet.
Photoelektrischer Effekt – Wikipedia
Unter der Bezeichnung photoelektrischer Effekt (auch lichtelektrischer Effekt oder kurz Photoeffekt ) werden drei nah verwandte, aber unterschiedliche Prozesse der Wechselwirkung von Photonen mit Materie zusammengefasst. In allen drei Fällen wird ein Elektron aus einer Bindung – z. B. in einem Atom oder im Valenzband oder im Leitungsband eines Festkörpers – gelöst, indem es ein Photon absorbiert . Die Energie des Photons muss dazu mindestens so groß wie die Bindungsenergie des Elektrons sein. Man unterscheidet drei Arten des photoelektrischen Effekts: Als äußeren photoelektrischen Effekt (auch Photoemission oder Hallwachs-Effekt ) bezeichnet man das Herauslösen von Elektronen aus einer Halbleiter - oder Metall oberfläche (siehe Photokathode ) durch Bestrahlung. Dieser Effekt wurde bereits im 19. Jahrhundert entdeckt [1] und 1905 von Albert Einstein erstmals gedeutet, wobei er den Begriff des Lichtquants einführte. Der innere photoelektrische Effekt tritt in Halbleitern auf. Man unterscheidet zwei Fälle: Als Photoleitung bezeichnet man die Zunahme der Leitfähigkeit von Halbleitern durch Bildung von nicht aneinander gebundenen Elektron-Loch-Paaren . Darauf aufbauend ermöglicht der photovoltaische Effekt die Umwandlung von Licht- in elektrische Energie. Unter Photoionisation (auch atomarer Photoeffekt ) versteht man die Ionisation einzelner Atome oder Moleküle durch Bestrahlung mit Licht genügend hoher Frequenz. Die vollständige Absorption des Photons durch ein freies Elektron ist nicht möglich. Stattdessen findet ein Compton-Effekt statt, aus dem immer auch ein Photon geringerer Energie hervorgeht. Schema des äußeren photoelektrischen Effekts: Bei Bestrahlung mit kurzwelligem Licht werden aus der Oberfläche Elektronen herausgelöst. Die Freisetzung von Ladungsträgern aus einer blanken Metalloberfläche in Elektrolyten durch Licht wurde erstmals 1839 von Alexandre Edmond Becquerel beim sogenannten Becquerel-Effekt beobachtet. Im Jahr 1886 konnte Heinrich Hertz den Einfluss von Ultraviolettstrahlung (UV) auf die Metalloberflächen in einer Funkenstrecke demonstrieren. [2] Dabei beobachtete er, dass das ultraviolette Licht, das von einem „Primärfunken“ A ausgesandt wird, die Länge eines zweiten Funkens B vergrößert. Die Länge von B hing reziprok vom Abstand der Funken ab, verschiedene Absorber für Ultraviolett (auch solche, die im sichtbaren Spektralbereich durchsichtig sind) verkleinerten den Funken. Einen Einfluss des sichtbaren Lichts auf die Funkenlänge konnte Hertz nicht nachweisen. Die Erklärung dieser Beobachtungen ist, dass das ultraviolette Licht Elektronen aus den Elektroden der Funkenstrecke herausschlägt, die dann schon bei geringerer elektrischer Feldstärke zu einem Überschlag führen, da nicht erst die Austrittsarbeit aufgewendet werden muss. Schematische Darstellung eines Goldblattelektrometers, wie es W. Hallwachs für seine Versuche verwendete. Wilhelm Hallwachs , damals Assistent von Gustav Wiedemann in Leipzig, führte weitere systematisc
https://de.wikipedia.org/wiki/Photoelektrischer_Effekt