Какова масса фотона красного света с длиной волны λ = 6,3 * 10-5?

Тема урока: Масса фотона

Пояснение: Фотон - это элементарная частица, которая представляет собой квант света. Фотоны не имеют массы в обычном смысле, но у них есть энергия, которая определяется их частотой (или длиной волны). Согласно формуле Эйнштейна, энергия связана с частотой фотона следующим образом: E = h * ν, где E - энергия, h - постоянная Планка (6,626 * 10^(-34) Дж·с), а ν - частота фотона в герцах.

Однако, мы можем использовать другую формулу, чтобы найти массу фотона. Используя релятивистскую энергию E = mc^2 и связь между энергией и частотой (E = h * ν), можем записать:

mc^2 = h * ν,

где m - масса фотона, c - скорость света (3 * 10^8 м/с).

Решая данное уравнение относительно m, получаем:

m = h * ν / c.

Теперь мы можем приступить к решению задачи.

Демонстрация:
Дано: длина волны λ = 6,3 * 10^(-5) м

Чтобы найти частоту, мы можем использовать формулу связи между частотой и длиной волны:

c = λ * ν,

где c - скорость света, а ν - частота.

Перенесем ν на одну сторону уравнения и решим относительно частоты:

ν = c / λ.

Подставим значения:

ν = (3 * 10^8 м/с) / (6,3 * 10^(-5) м) = 4,76 * 10^12 Гц.

Теперь, чтобы найти массу фотона, мы можем использовать формулу:

m = (6,626 * 10^(-34) Дж·с) * (4,76 * 10^12 Гц) / (3 * 10^8 м/с),

m ≈ 1,049 * 10^(-24) кг.

Ответ: Масса фотона красного света с длиной волны λ = 6,3 * 10^(-5) м составляет примерно 1,049 * 10^(-24) кг.

Совет: Чтобы лучше понять концепцию массы фотона, полезно обратить внимание на то, что фотоны являются элементарными частицами без массы в покое. Однако, они обладают энергией и могут взаимодействовать с другими объектами, передавая свою энергию.

Практика: Какова масса фотона с частотой 2,5 * 10^14 Гц?