Der Photoeffekt

Die Erklärung dieser Naturerscheinung durch Einstein
begründete, neben dem
klassischen, den modernen
Zweig der Physik und war
damit für ihre Entwicklung
richtungsweisend.
Wie sich jedoch jetzt allmählich 
heraus stellt, in eine falsche
Richtung!

Als H. Hertz 1887 die Funkenbildung zwischen zwei elektrisch geladenen Platten untersuchte, stellte er fest,
dass die Anzahl der Funken bei Lichteinfall zunahm. Damit war der Photoeffekt entdeckt, auch wenn Hertz
noch nicht wusste, dass es sich um Elektronen handelt, die durch das Licht aus den Platten emittieren.

H. Hallwachs untersuchte später genauer diesen Effekt und beobachtete dabei:

  • Die kinetische Energie der aus der Photokathode austretenden Elektronen hängt nicht von der
    Intensität des Lichts ab, sondern von seiner Frequenz und damit Wellenlänge. 
  • Die Freisetzung der Elektronen beginnt sofort mit Einfall des Lichtes und endet unverzüglich,
    sowie kein Licht mehr einfällt.
  • Selbst bei einer Strahlungsenergie von 10-5 W/m², bei der auf ein Kaliumatom mit einem Querschnitt
    von 8,6 * 10
    -20 m² lediglich eine Strahlungsenergie von etwa 8,6 * 10-25 Ws auftrifft, reagiert eine
    Photozelle augenblicklich.

Wenn man nun davon ausgeht, Licht hat den Charakter, der Huygens vorschwebte, also ähnlich wie
der Schall sich in einem Medium, nämlich dem vermuteten Äther, fortpflanzende Druckwellen, müsste 
umso mehr und schneller Energie auf die Elektronen übergehen, je stärker diese Druckwellen sind.

Das trifft aber nicht zu, denn selbst sehr starke Wellen bleiben wirkungslos, wenn ihre Frequenz einen
Mindestwert unterschreitet, während selbst sehr schwache Wellen, deren Frequenz darüber liegt,
nahezu verzögerungsfrei den Photoeffekt auslösen.

Damit war Huygens Theorie, so nahm man zumindest an, widerlegt und eine andere Erklärung musste her,
die dann auch Einstein 1905 mit seiner auf Lichtquanten basierenden Theorie lieferte.

Danach soll Licht aus Energiepakten bestehen, später Photonen genannt, die einen Grundwert (Planck-
Konstante h) haben, der an die Frequenz des Lichts gekoppelt ist, so dass die Energie der Photonen
entsprechend der Frequenz (E=hf) mal höher oder niedriger ist.

Die kurze Reaktionszeit legt nahe, ein Elektron "sammelt" nicht die Energie mehrerer Photonen nach
und nach an, sondern bereits ein Photon liefert die benötigte Emissionsenergie, wobei überschüssige
Energie der Beschleunigung des Elektrons dient und insoweit auch hier eine Abhängigkeit zur
Frequenz des Lichts besteht.

Man könnte nun behaupten, dies komme in gewisser Weise der Theorie Huygens gleich, denn es ist doch
letztlich egal, ob man von Ätherteilchen oder Photonen spricht. Dem ist aber nicht so, denn den Photonen
wird eine Eigenschaft zugeschrieben, die Huygens bei den Ätherteilchen ganz gewiss nicht im Sinn hatte,
denn sie sollen ohne Masse (Ruhemasse=0) sein.

Das widerspricht der klassischen Vorstellung von der Materie-Energie-Beziehung, die keinen Sinn mehr 
ergibt, wenn die Materie einfach weggelassen wird und die Energie eine eigenständige Größe sein soll.

Diese absurde Vorstellung bringt jetzt nicht nur eine zunehmende Unverständlichkeit und das Aufkommen
immer abstruser werdender Theorien mit sich, sondern sie verhindert auch die Einsicht, dass sehr wohl
eine Erklärung des Photoeffekts möglich ist, die zu Huygens Äthertheorie passt, sofern davon ausgegangen
wird, dass die Elektronen durch Ätherunterdruck an die Atomkerne gebunden sind und sie alle rotieren.


Die richtige Erklärung des Photoeffekts

Es ist schon erstaunlich, wie sehr sich die Natur in ihren kleinsten und größten Dimensionen ähnelt,
denn so, wie der Mond die rotierende Erde in deren Ätherhülle umkreist, umkreisen die Elektronen
die rotierenden Atomkerne in deren Hülle, und so, wie der Mond eine eigene Ätherhülle, eine Sphäre 
mit abfallender Ätherdichte, ausbildet, befinden sich auch die Elektronen vermöge ihrer Rotation
in einer solchen.

1. Prämisse zur Erklärung des Photoeffekts
Die rotierenden Atomkerne (s. Atomkernspin) bilden eine Ätherhülle aus, die durch ein Dichte-, und
damit Druckgefälle, in ihre Richtung gekennzeichnet ist, so dass Auftriebskräfte in gleicher Richtung
entstehen können.

2. Prämisse
Die rotierenden Elektronen (s. Elektronenspin) bilden ebenfalls eine Hülle aus und befinden sich damit
in einer Sphäre geringerer Ätherdichte. Sie führen in dieser Hülle eine an die Atomkernrotation
gebundene Bahnbewegung um die Atomkerne aus.


3. Prämisse
Die Umlaufbahn der Elektronen ergibt sich aus einem Gleichgewicht von Auftrieb in Richtung Atomkerne
und Fliehkraft in entgegen gesetzter Richtung. Wird das Gleichgewicht gestört, treiben die Elektronen, 
je nachdem welche Kraft wie sehr gestärkt oder gemindert wird, entweder in Richtung der Atomkerne auf,
gehen auf eine weiter außen liegende Umlaufbahn oder werden aus der Atomhülle geschleudert.

4. Prämisse
Das Gleichgewicht zwischen Auftrieb und Fliehkraft wird gestört, wenn Ätherwellen auf die Elektronenhüllen
treffen, denn durch den Druckanstieg (Amplitude) schrumpfen jene. Die Elektronen verlieren an Auftrieb
und werden durch die Fliehkraft von den Atomkernen weggetrieben. Da für die Ätherwellen die sehr viel
größere
Elektronenhülle die Wirkungsfläche darstellt, erzielen selbst sehr schwache Wellen eine Wirkung.




Damit ist zunächst erklärt, warum der Photoeffekt nicht von der Intensität des Lichts abhängt. Warum er
von der Frequenz des Lichts abhängt, lasst sich an Hand der Cartesischen Taucher erläutern, denn das
Auf oder Ab der Elektronen basiert auf dem gleichen Prinzip.






Die Luftblase im Cartesischen Taucher hat nach jedem Druckimpuls das Bestreben, sich wieder
auszudehnen und so einen Druckausgleich herzustellen. In gleicher Weise strebt auch jedes
Elektron nach einer Ätherwelle, die seine Hülle schrumpfen lässt, deren Rekonstruktion an.

Das ist jedoch nur möglich, wenn die Ätherwellen nicht in zu geringen Abständen kommen, also die
Frequenz des Lichts einen bestimmten Wert nicht übersteigt. Ist das doch der Fall, sackt das
Elektron auf immer weiter außen liegenden Umlaufbahnen ab, bis es schließlich aus der Atomhülle
heraus geschleudert wird.

Je größer die Amplitude der Ätherwellen, desto stärker die Schrumpfung der Elektronenhülle und
damit die Stärke der Fliehkraft bzw. die Höhe der Emissionsgeschwindigkeit des Elektrons. 
Die folgende Übersicht verdeutlicht den Zusammenhang.

Lichtintensität Lichtfrequenz Elektronenhülle Wirkung auf Elektron
niedrig hoch wenig geschrumpft aber beständig Emission
hoch niedrig stark geschr. aber nur temporär lediglich ein Auf und Ab
hoch hoch permanent stark geschrumpft schnelle Emission

Was ist nun richtig? Ist es die Theorie Einsteins, nach der Photonen ohne Masse die Elektronen aus
einer Photozelle heraus lösen, oder ist es das, was hier von der Freien Physik dargestellt wird?

Damals dachte man, der Photoeffekt würde Huygens Ätherwellentheorie widerlegen, mit der Folge,
dass sich Einsteins Relativitätstheorie durchsetzte und damit eine völlig absurde Vorstellung von
der Materie-Energie-Beziehung. Aus heutiger Sicht sieht die Sache ganz anders aus, doch das
Kind liegt im Brunnen, wie man so schön sagt.


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