Techniklexikon

Quantenausbeute

Anzahl der Photonen im Verhältnis zur einwirkenden Teilchenzahl. Je nach Wechselwirkungsprozeß wird die Q. unterschiedlich definiert. Für Leuchtstoffe ist die Q. das Verhältnis der Photonen im sichtbaren Bereich zur Anzahl der den Leuchtstoff anregenden Ultraviolettphotonen (50 % bis 100 %). Beim Photoeffekt wird die Q. als Verhältnis von abgelösten Elektronen zur auftreffenden Photonendichte angegeben. Die Photoleitfähigkeit von Halbleitern wird durch die innere Q. bestimmt, das ist das Verhältnis der gebildeten Ladungsträgerpaare (Elektronen, Löcher) zu der auftreffenden Photonenzahl. Optik, Quanteneffizienz, Verhältnis der Zahl der ausgelösten Elektronen (n_E) zur Zahl der eingestrahlten Photonen (n_P) beim Photoeffekt: h = n_E / n_P. Die Quantenausbeute üblicher metallischer Photokathoden liegt im sichtbaren Spektralbereich meist bei 10^-2 bis 10^-4, da nur ein Teil der zunächst ausgelösten Elektronen tatsächlich die Metalloberfläche verlassen kann. Die übrigen Elektronen verlieren auf dem Weg zur Oberfläche einen Teil ihrer kinetischen Energie durch Stösse mit Metallatomen und können die Austrittsarbeit nicht mehr leisten. Die Quantenausbeute steigt mit der Lichtfrequenz, da damit auch die kinetische Energie der ausgelösten Elektronen steigt.