Визначте довжину хвилі та частоту випромінювання фотонів, маса яких становить половину маси спокою електрона

Фотони: Фотони - это элементарные частицы света, которые не имеют массы покоя и движутся со скоростью света в вакууме. Характеризуются своей энергией и импульсом.

Довжина хвилі: Довжина волны (обозначается символом λ) - это расстояние между двумя соседними точками на волне, которые находятся в фазе. В случае электромагнитных волн, таких как свет, длина волны представляет собой расстояние между двумя соседними пиками (максимальными точками) или двумя соседними узлами (минимальными точками) на волне. Длина волны обычно измеряется в метрах.

Частота: Частота (обозначается символом ƒ) - это количество осцилляций или колебаний в единицу времени. Она измеряется в герцах (Гц). Для электромагнитных волн частота связана с длиной волны следующим образом: ƒ = c/λ, где с - скорость света.

Для определения длины волны и частоты фотона, масса которого равна половине массы электрона, мы можем использовать формулу энергии фотона: E = mc^2. Так как масса фотона равна половине массы электрона (m = 1/2m_e), мы можем переписать формулу: E = (1/2m_e)c^2.

Также, фотон имеет энергию, связанную с его частотой: E = hƒ, где h - постоянная Планка.

Приравняв эти два выражения, мы получим: (1/2m_e)c^2 = hƒ.

Пример: Найти длину волны и частоту фотонов, масса которых составляет половину массы электрона.

Совет: Для лучшего понимания этой темы, рекомендуется изучать и сравнивать свойства частиц, таких как фотоны и электроны, и смотреть, как они взаимодействуют и проявляются в различных явлениях, таких как электромагнитные волны и фотоэффект.

Дополнительное задание: Если фотон имеет энергию 4 электрон-вольта (еV), найдите его частоту и длину волны. (Постоянная Планка равна 4.136 x 10^-15 эВ·с, скорость света 3 x 10^8 м/с, масса электрона 9.109 x 10^-31 кг)