Чему равны частота энергия и импульс фотона, если его длина волны равна?

Содержание вопроса: Фотоны и их свойства

Разъяснение: Фотон – это элементарная частица, являющаяся квантом энергии электромагнитного излучения. Фотоны имеют несколько основных характеристик, среди которых частота, энергия и импульс. Частота фотона обозначает количество колебаний электромагнитной волны в единицу времени и измеряется в герцах (Гц). Энергия фотона определяется по формуле E = h * f, где h – постоянная Планка (6,626 * 10^(-34) Дж*с), а f – частота фотона. Энергия фотона измеряется в джоулях (Дж). Импульс фотона определяется как отношение энергии фотона к скорости света в вакууме (c), что можно записать как p = E / c. Импульс фотона измеряется в килограммах-метрах в секунду (кг•м/с).

Демонстрация: Предположим, что длина волны фотона равна 500 нм (нанометров). Чтобы найти частоту фотона, мы можем использовать формулу c = λ * f, где c – скорость света в вакууме (около 3 * 10^8 м/с), а λ – длина волны. Подставив известные значения, получим f = c / λ = (3 * 10^8 м/с) / (500 * 10^(-9) м) ≈ 6 * 10^14 Гц.

Чтобы найти энергию фотона, используем формулу E = h * f, где h – постоянная Планка (6,626 * 10^(-34) Дж*с). Подставив значения, получим E = (6,626 * 10^(-34) Дж*с) * (6 * 10^14 Гц) ≈ 4 * 10^(-19) Дж.

Чтобы найти импульс фотона, используем формулу p = E / c. Подставив значения, получим p = (4 * 10^(-19) Дж) / (3 * 10^8 м/с) ≈ 1,33 * 10^(-27) кг•м/с.

Совет: Чтение и изучение основ квантовой физики и электромагнетизма поможет вам лучше понять свойства фотонов, их характеристики и взаимосвязи.

Задание для закрепления: Если длина волны фотона равна 400 нм, найдите частоту, энергию и импульс данного фотона.