Какое количество фотонов излучается, когда вещество массой 35 г соединяется с антивеществом массой 33 г и превращается
Какое количество фотонов излучается, когда вещество массой 35 г соединяется с антивеществом массой 33 г и превращается в электромагнитное излучение с частотой 10^5 Гц?
22.12.2023 16:40
Объяснение: Излучение электромагнитных волн происходит при превращении массы в энергию согласно знаменитой формуле Альберта Эйнштейна E=mc², где E - энергия, m - масса, c - скорость света.
Для решения задачи, нам необходимо найти энергию, которую можно получить при превращении вещества массой 35 г и антивещества массой 33 г в электромагнитное излучение. Для этого мы используем формулу Альберта Эйнштейна:
E = mc²
где:
E - энергия (в жоулях),
m - масса (в кг),
c - скорость света (около 3 * 10^8 м/с).
Массу следует перевести из граммов в кг:
m = 35 г + 33 г = 68 г = 0,068 кг
Теперь мы можем подставить значения:
E = (0,068 кг) * (3 * 10^8 м/с)² = 0,068 * (9 * 10^16) = 6,12 * 10^15 Дж
Чтобы найти количество излученных фотонов, мы можем использовать формулу:
E = N * h * f
где:
E - энергия излучения (в жоулях),
N - количество фотонов,
h - постоянная Планка (около 6,63 * 10^-34 Дж·с),
f - частота излучения (в Гц).
Разрешите мне использовать значение постоянной Планка:
h = 6,63 * 10^-34 Дж·с
Теперь мы можем перестроить формулу, чтобы выразить количество фотонов:
N = E / (h * f)
Подставим значения:
N = (6,12 * 10^15 Дж) / (6,63 * 10^-34 Дж·с * 10^5 Гц) = 9,25 * 10^23
Таким образом, при превращении вещества массой 35 г и антивещества массой 33 г в электромагнитное излучение с частотой 10^5 Гц, образуется приблизительно 9,25 * 10^23 фотона.
Совет: Для более полного понимания задачи и теории излучения электромагнитных волн, рекомендуется изучить основы физики, включающие законы сохранения энергии и массы, а также изучить формулу Альберта Эйнштейна E=mc².
Задача на проверку: Если масса вещества составляет 50 г, а масса антивещества - 47 г, и частота излучения равна 1,5 * 10^6 Гц, сколько фотонов будет излучено?