KAPITEL4-FESTKÖRPERPHYSIK

Question 1

Strahlungsquant

Answer 1

Question 2

Sichtbare Strahlung / Licht

Answer 2

Question 3

Intensität und Energie

Answer 3

Ein intensives Lichtbündel enthält eine Vielzahl von Photonen,
wogegen eine hohe Energie der einzelnen Photonen eine hohe
Frequenz der Lichtwelle voraussetzt!
- „Farbe“ des Lichts ändert sich mit Energie
-Kurzwelliges Licht / Strahlung ist energiereicher

Die Energie eines Photons ist keine Funktion der Photonen-
geschwindigkeit!
- Photonen in Ruhe sind nicht existent!

Question 4

Masse und Impuls

Answer 4

Question 5

Strahlungsdruck

Answer 5

Question 6

Lichtelektrischer Effekt

Answer 6

Nachweis der Quantelung des Lichts

-Die Geschwindigkeit der emittierten Elektronen ist nicht von der Intensität
sondern von der Frequenz des Lichts / der Strahlung abhängig.
-Unterhalb einer bestimmten Grenzfrequenz ist die Aussendung von Elektronen
nicht möglich.
-> Photoempfänger, Sendeelemente (Laser, LED)

Question 7

Welleneigenschaften des Teilchens

Answer 7

Question 8

Aufbau von Atomen

Answer 8

Question 9

Größe der Atome

Answer 9

Question 10

Ladung der Elementarteilchen

Answer 10

Question 11

Massen der Elementarteilchen

Answer 11

Question 12

Bestimmung des Kernradius

Answer 12

Rutherfordsche Streuversuche mit Heliumkernen
- Dünne Goldfolie wird mit Heliumkernen (beide e- fehlen!) beschossen
-Praktisch keine Energieabgabe an leichte e- der Goldatome
-Bei Vorbeiflug an schweren positiven Goldkernen erfolgt eine Bahnablenkung
durch elektrostatische Abstoßung
-Je stärker die Veränderung der Flugbahn, um so direkter der „Kontakt“ zum
Goldkern (Rückstreuung!)
-Häufigkeitsverteilung der Streuwinkel / Ablenkwinkel lässt Aussage über den
Kerndurchmessers der Goldatome zu

Question 13

Kernradius und Dichte

Answer 13

Question 14

Atomhülle

Answer 14

Question 15

Das Bohrsche Atommodell

Answer 15

Question 16

Die Bohrschen Postulate

Answer 16

Question 17

De Broglie Wellenlänge

Answer 17

Question 18

Die Bohrschen Postulate - Formel

Answer 18

Question 19

Bohrscher Radius a0 des H-Atoms

Answer 19

Question 20

Energieniveaus der Elektronen

Answer 20

Question 21

Energieniveaus der Elektronen - Atome mit Ladungszahl Z > 1

Answer 21

Question 22

Gesamtenergie des Wasserstoffatoms

Answer 22

Question 23

Energieniveauschema des Wasserstoffatoms

Answer 23

Question 24

Emission und Absorption

Answer 24

• Die Bewegung auf den Bahnen ist strahlungslos.
• Emission und Absorption von Licht erfolgt durch Übergänge der
  Elektronen zwischen den Bahnen!

Question 25

Franck-Hertz-Versuch 1913

Answer 25

Question 26

Optische Übergänge

Answer 26

Question 27

Was ist die Rydbergkonstante ?

Answer 27

- Die Rydberg-Konstante ist eine nach Johannes Rydberg benannte Naturkonstante. Sie tritt in der Rydberg-Formel auf, einer Näherungsformel zur Berechnung von Atomspektren.

Question 28

Resultierende Serien

Answer 28

Question 29

Energieniveauschema des H-Atoms

Answer 29

Question 30

Spektrum einer Hg-Lampe

Answer 30

Question 31

Das Bändermodell

Answer 31

Modell gebundener Elektronen -Kopplung zweier Atome: Molekül, Elektronenwolken überlappen sich, Wechselwirkung zweier Schwingungszustände (gekoppelte Pendel) - Die Wechselwirkung der Elektronen führt zur N-facher Aufspaltung der Energieniveaus (N: Anzahl der Atome) - Im Festkörper liegen die Energiezustände so eng beisammen, dass sie verschmelzen. Es kann sogar zu einer Überlappung der hoch liegenden Bänder kommen (Metalle zweiter Art) - Aufspaltung in verschiedene Energiezustände

Question 32

Energieniveaus

Answer 32

Question 33

Bezeichnungen der Bänder

Answer 33

Question 34

Rückblick zur Energieberechnung

Answer 34

Question 35

Energieniveaus im Ortsraum

Answer 35

Question 36

Einteilung der Stoffe

Answer 36

Question 37

Elektrische Leitung

Answer 37

Question 38

Spez. Widerstand und Bandstrukturen

Answer 38

Question 39

Elektronen in Halbleitern

Answer 39

Question 40

Kovalente Bindung

Answer 40

Question 41

Verbindungshalbleiter

Answer 41

Question 42

Eigenleitung

Answer 42

Question 43

Bändermodell

Answer 43

Question 44

Eigenleitung /Gittermodell

Answer 44

Question 45

Rekombination

Answer 45

Question 46

Teilströmen im Halbleiter

Answer 46

Question 47

Störstellenleitung n-Halbleiter

Answer 47

Question 48

Ionisierungsgrenzen n-Halbleiter

Answer 48

Question 49

Gittermodell n-Halbleiter

Answer 49

Question 50

Bändermodell n-Halbleiter

Answer 50

Question 51

Ionisierungsgrenzen n-Halbleiter

Answer 51

Question 52

Störstellenleitung p-Halbleiter

Answer 52

Question 53

Ionisierungsgrenzen p-Halbleiter

Answer 53

Question 54

Gittermodell p-Halbleiter

Answer 54

Question 55

Bändermodell p-Halbleiter

Answer 55

Question 56

Ionisierungsgrenzen p-Halbleiter

Answer 56

Question 57

p-n-Übergang

Answer 57

Question 58

Bandstruktur des p-n-Überganges / Diffusionsspannung

Answer 58

Question 59

Diffusionsspannung

Answer 59

Question 60

Strom-Spannung-Charakteristik eines p-n-Überganges

Answer 60

Question 61

Diodenkennlinie

Answer 61

Question 62

Diodenkennlinie - Bändermodell

Answer 62

Question 63

Diodenkennlinie - p-n-Übergang in Durchlassrichtung

Answer 63

Question 64

Diodenkennlinie - Bändermodell

Answer 64

Question 65

Diodenkennlinie - Shockley-Gleichung

Answer 65

Question 66

Absorption/-Absorptionskoeffizient

Answer 66

Question 67

Grenzwellenlänge / Absorptionskante I + II

Answer 67

Question 68

Transparenz von Halbleitern

Answer 68

Question 69

Äußerer Photoeffekt – Abgrenzung zum inneren Photoeffekt

Answer 69

Question 70

Reflexion der Strahlung an der Oberfläche + Brechung

Answer 70

Question 71

Antireflexbeschichtungen

Answer 71

Question 72

Fotodiode / Solarzelle - Funktionsweise

Answer 72

Question 73

Solarzelle

Answer 73

Question 74

Solarzelle – Kennlinienfeld bei Generatorzählpfeilung

Answer 74

Question 75

Solarzelle – Kenngrößen

Answer 75

Question 76

Solarzelle – Kenngrößen II

Answer 76

Question 77

Solarzelle – Temperaturverhalten

Answer 77

Question 78

Strahlungs- und Lichtquellen

Answer 78

Question 79

Farbwiedergabe + Index

Answer 79

Question 80

Lichtstrom und Beleuchtungsstärke

Answer 80

Question 81

Intensität und Energie

Answer 81

Question 82

Energieniveauschema des Wasserstoffatoms

Answer 82

Question 83

Emission und Absorption

Answer 83

-Die Bewegung auf den Bahnen ist strahlungslos! -Emission und Absorption von Licht erfolgt durch Übergänge der Elektronen zwischen den Bahnen!

Question 84

Optische Übergänge

Answer 84