Wäre das nicht toll, wenn die Schüler einen elementaren Versuch zum Photoeffekt selbst und ohne viel Aufwand durchführen könnten? Natürlich sollte dabei das Plancksche Wirkungsquantum mit akzeptabler Genauigkeit ermittelbar sein.

Ist das vielleicht mit LEDs zu machen? Eine LED mit bekannter Emissionskurve oder zumindest mit bekannter Wellenlänge des Strahlungsmaximums als Sender und eine zweite LED als Empfänger ("Solarzelle"). Die Leerlaufspannung bei der Empfangs-LED messen und unter Einbeziehung der Wellenlänge bzw. Frequenz des Senders h ausrechnen. Was wäre das so schön einfach! Doch grau ist alle Theorie, zumal, wenn sie zu stark vereinfacht ist.

Zahlreiche Messungen erbrachten Leerlaufspannungen weit unterhalb der Spannung, die beim Betrieb als Sender den Bandabstand widerspiegelt. Eine Vertiefung in die Literatur (ich empfehle hier: W. Bludau: Halbleiter-Optoelektronik, Hanser Fachbuch) brachte Klärung. Doch schien es immerhin möglich, den gewünschten Spannungswert bei sehr hoher Beleuchtungsstärke zu erreichen. Nach Versuchen mit ca. 10 Millionen Lux habe ich kapituliert: LEDs haben anscheinend einen derart miserablen Wirkungsgrad als "Solarzelle", dass auch an der Zerstörungsgrenze nicht der Spannungswert erreicht werden kann, der zufriedenstellend zum Planckschen Wirkungsquantum führt.

Was bleibt? Ein einfacher Versuch, der den Einfluss des Messgeräte-Innenwiderstands deutlich vor Augen führt:

Oben sehen Sie die Messung mit einer grünen LED im glasklaren Gehäuse bei Tageslicht von ca. 4 kLux.

Eingangswiderstand des Messverstärkers ca. 1 TOhm.

Im Vergleich dazu der Spannungswert bei direkter Messung mit dem Multimeter, das einen Innenwiderstand von 10 MOhm hat.

Und da denkt man, 10 MOhm seien viel......

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