Определить энергию, массу и импульс фотона, длина волны которого 500 нм.

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Энергия фотона составляет 3.9810-193.98 center dot 10 to the negative 19 power Дж, его импульс равен 1.3310-271.33 center dot 10 to the negative 27 power кг·м/с, а расчетная масса (эквивалентная массе движения) составляет 4.4210-364.42 center dot 10 to the negative 36 power кг. ️ Шаг 1: Определение энергии фотона Для вычисления энергии фотона используем формулу Планка: E=hcλcap E equals the fraction with numerator h c and denominator lambda end-fraction где h=6.62610-34h equals 6.626 center dot 10 to the negative 34 power Дж·с — постоянная Планка, c=3108c equals 3 center dot 10 to the eighth power м/с — скорость света в вакууме, λ=50010-9lambda equals 500 center dot 10 to the negative 9 power м — длина волны. Подставим значения: E=6.62610-34310850010-9=3.975610-19 Джcap E equals the fraction with numerator 6.626 center dot 10 to the negative 34 power center dot 3 center dot 10 to the eighth power and denominator 500 center dot 10 to the negative 9 power end-fraction equals 3.9756 center dot 10 to the negative 19 power Дж ️ Шаг 2: Определение импульса фотона Импульс фотона связан с его длиной волны формулой де Бройля: p=hλp equals the fraction with numerator h and denominator lambda end-fraction Или через энергию: p=Ecp equals the fraction with numerator cap E and denominator c end-fraction . Вычислим: p=6.62610-3450010-9=1.325210-27 кгм/сp equals the fraction with numerator 6.626 center dot 10 to the negative 34 power and denominator 500 center dot 10 to the negative 9 power end-fraction equals 1.3252 center dot 10 to the negative 27 power кг center dot м/с ️ Шаг 3: Определение массы фотона Фотон не имеет массы покоя, однако обладает энергией, которой соответствует эквивалентная релятивистская масса, определяемая из уравнения Эйнштейна E=mc2cap E equals m c squared: m=Ec2m equals the fraction with numerator cap E and denominator c squared end-fraction Подставим полученное значение энергии: m=3.975610-19(3108)2=3.975610-19910164.417310-36 кгm equals the fraction with numerator 3.9756 center dot 10 to the negative 19 power and denominator open paren 3 center dot 10 to the eighth power close paren squared end-fraction equals the fraction with numerator 3.9756 center dot 10 to the negative 19 power and denominator 9 center dot 10 to the 16th power end-fraction is approximately equal to 4.4173 center dot 10 to the negative 36 power кг Ответ: Энергия: E3.9810-19cap E is approximately equal to 3.98 center dot 10 to the negative 19 power Дж Импульс: p1.3310-27p is approximately equal to 1.33 center dot 10 to the negative 27 power кг·м/с Масса: m4.4210-36m is approximately equal to 4.42 center dot 10 to the negative 36 power кг Укажите, требуется ли перевести энергию в электронвольты (эВ) для этой задачи?

Форма ответа

Ваш аватар