Q1 - Physik - Mittwoch, der 20. Mai 2020

  1. Mobilfunk, WLAN, Bluetooth u.a.:

    Der Mobilfunk wird in verschiedenen Bändern abgewickelt (Nummern unwichtig). In der Tabelle sieht man, welche Frequenzen etwa den Bändern zugeordnet sind und diverse Bezeichnungen.
    Band 1 2100 MHz   3G
    Band 3 1800 MHz   GSM; 4G
    Band 8 900 MHz   GSM;  
    Band 7 2600 MHz   4G
    Band 20 800 MHz   4G

    Hinweis: Man kann sich beim Smartphone mit der "Telephonnummer" *#0011# das aktuell benutzte Band anzeigen lassen.
    Zum Vergleich:
    WLAN  2400 MHz
    WLAN  5200 MHz
    Bluetooth  2400 MHz
    Mikrowellenherd  2455 MHz
  2. Aufgaben:
    1. Bestimme die Wellenlängen λ für Mikrowellen
      a) in einem Herd und im
      b) Mobilfunk in Band 8.
    2. Sichtbares Licht trifft auf eine Cäsium-Photozelle. Die Austrittsarbeit von Cäsium ist WA = 2,14 eV.
      1. Im f-W-Diagramm des Photoeffekts schneidet die Gerade die f-Achse an einer bestimmten Stelle, sozusagen einer Nullstelle der Funktion. Bestimme diese Frequenz fGrenz.
      2. Bestimme auch die zu fGrenz. passende Wellenlänge λGrenz.
      3. Welche Frequenzen des Lichts können den Photoeffekt bei dieser Photozelle auslösen, d.h. Elektronen aus dem Metall herausschlagen?
      4. Welche Wellenlängen des Lichts können den Photoeffekt bei dieser Photozelle auslösen?
      5. Ein handelsüblicher Laserpointer hat eine Wellenlänge von λ = 650 nm. Kann dieses Licht Elektronen auslösen?
        (Hinweis: Der LASER hatte in diesen Tagen Geburtstag. Am 16. Mai 1960 wurde er erfunden.)
    3. Licht mit einer Wellenlänge von 300 nm fällt auf Kalium. Die emittierten (d.h. ausgelösten) Elektronen haben eine maximale kinetische Energie von 2,03 eV.
      1. Bestimme die Energie der einfallenden Photonen.
      2. Bestimme damit die Austrittsarbeit für Kalium.
    4. Gib die Lösungen der Aufgaben in dieses Formular ein (Abgabe bis Freitag, den 22.05.2020, 18:00 Uhr).
    5. Hierzu gibt es mittlerweile auch wieder eine Musterlösung.

Ich habe noch eine Frage.