Physiker lösen Rätsel um Einsteins Photoeffekt

Wohin wandert der Impuls eines Photons - zum Elektron oder zum Atomkern?
Wohin wandert der Impuls eines Photons - zum Elektron oder zum Atomkern?Bild: iStock
Nach über 30 Jahren können neue Messungen das Rätsel über ein Phänomen lösen, das Einstein den Nobelpreis einbrachte.
Wohin wandert der Impuls eines Photons, wenn er auf ein Elektron und einen Atomkern zurast?

Diese Frage führte die Physik 30 Jahre lang vor ein Rätsel. Albert Einstein hatte 1922 für die "Entdeckung des Gesetzes des photoelektrischen Effekts" den Nobelpreis erhalten, nicht für seine damals umstrittene Relativitätstheorie.

Bleibt der Impuls des Photons beim Elektron oder beim Atomkern?

Einstein hat dabei beschrieben, dass das Licht aus Photonen besteht, die ihre Energie in Form von Quanten auf das Elektron eines Atoms übertragen. Wenn dabei genug Energie freigesetzt wird, wird das Elektron aus dem Atom hinausgeworfen. Doch wohin wandert es dann?

CommentCreated with Sketch.0 zu den Kommentaren Arrow-RightCreated with Sketch. Jetzt scheint das Rätsel gelöst. Neue Messungen, die am Campus Riedberg vorgenommen wurden, bringen nun überraschende Ergebnisse, die mit der einschlägigen Lehrmeinung widersprechen.

"Die einfachste Idee wäre: Solange das Elektron gebunden ist, geht der Impuls auf das schwere Teilchen, also den Atomkern, über. Sobald es frei ist, geht der Photonen-Impuls auf das Elektron über", erklärt der Physiker Reinhard Dörner gegenüber dem Standard. Bisher hat man angenommen, dass das Phänomen der Übertragung so klein ist, dass es nicht gemessen werden kann.

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