Zu lichtelektrischem Effekt und Wirkungsquantum: über Forscher, historische Fakten und Instrumente

Abstract

Schülerinnen und Schüler in Physikkursen haben großes Interesse daran, wie die Forsche­rin­nen und Forscher, denen die Lernenden im Unterricht begegnen, ihren Weg gegangen sind. Dies ist ein Versuch herauszufinden, ob das Thema auf ikonischer Ebene vermittelt werden kann. Vorgestellt wird die Entdeckung des lichtelektrischen Effekts (LE) durch H. Hertz (1887) sowie dessen Darstellung durch W. Hallwachs (1888). Es wird aufgezeigt, wie H. Rubens und F. Kurl­baum mit einem „electrisch geglühten absolut schwarzen Körper“ und sensitiven Mess­werkzeugen dessen Strahlung präzise analysierten (1900) und keine Übereinstimmung mit den damals konkur­rierenden Theorien (Wien bzw. Rayleigh) fanden. Max Plancks „Strahlungsgesetz-Interpolation“ dieser Daten und sein Weg zu deren quantentheoretischer Begründung (1900) werden skizziert und durch Heisenbergs Schilderung der Entdeckung der Energie-Quantelung (Tondokument 1958) ergänzt. Die Arbeiten A. Einsteins zum LE (1905/1906) werden im Hinblick auf die Art der Wechselwirkung und der Bewertung durch Planck angesprochen.