При какой длине волны излучения энергии фотона будет равна 1,5 эв

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Для определения длины волны излучения, при которой энергия фотона составляет 1,5 эВ, необходимо воспользоваться фундаментальными физическими константами и формулой Планка. Основные формулы и константы Энергия фотона Ecap E связана с длиной волны λlambda следующим соотношением: E=hcλcap E equals the fraction with numerator h center dot c and denominator lambda end-fraction Где:

  • hh — постоянная Планка ( 6,62610-346 comma 626 center dot 10 to the negative 34 power Дж·с); cc — скорость света ( 31083 center dot 10 to the eighth power м/с); λlambda — длина волны (м).

Так как энергия дана в электроновольтах (эВ), удобно использовать переводной коэффициент:

  • 1 эВ = 1,60210-191 comma 602 center dot 10 to the negative 19 power Дж.

Для упрощения расчетов в оптике часто используют комбинированную константу hc1240h center dot c is approximately equal to 1240 эВ·нм. Пошаговый расчет

  1. Выразим длину волны из основной формулы:
    λ=hcElambda equals the fraction with numerator h center dot c and denominator cap E end-fraction Переведем энергию из эВ в Джоули (традиционный метод):
    E=1,51,60210-19=2,40310-19 Джcap E equals 1 comma 5 center dot 1 comma 602 center dot 10 to the negative 19 power equals 2 comma 403 center dot 10 to the negative 19 power Дж Подставим значения в формулу:
    λ=6,62610-3431082,40310-19lambda equals the fraction with numerator 6 comma 626 center dot 10 to the negative 34 power center dot 3 center dot 10 to the eighth power and denominator 2 comma 403 center dot 10 to the negative 19 power end-fraction λ8,27210-7 мlambda is approximately equal to 8 comma 272 center dot 10 to the negative 7 power м Переведем результат в нанометры (нм):
    8,27210-7 м=827,2 нм8 comma 272 center dot 10 to the negative 7 power м equals 827 comma 2 нм

Упрощенный метод расчета Используя константу 12401240 эВ·нм, расчет выглядит значительно быстрее: λ=12401,5826,7 нмlambda equals the fraction with numerator 1240 and denominator 1 comma 5 end-fraction is approximately equal to 826 comma 7 нм

Примечание: Разница в значениях (827,2 против 826,7) обусловлена степенью округления фундаментальных констант. В стандартных физических задачах значение 827 нм считается корректным.

Характеристика излучения Длина волны 827 нм относится к ближнему инфракрасному диапазону (ИК-излучение). Это излучение находится сразу за границей видимого человеческим глазом спектра (красная граница которого заканчивается примерно на 750–780 нм). Я могу рассчитать для вас частоту этого излучения или определить энергию для другого участка спектра, если это потребуется.

Форма ответа

Ваш аватар