Яка енергія фотона, що випромінюється лазером зі світлом довжиною хвилі

Физика: Фотоны и длина волны света

Пояснение:
Энергия фотона, излучаемого лазером с определенной длиной волны, может быть вычислена с использованием формулы энергии фотона. Формула связывает энергию фотона (E), его частоту (ν) и постоянную Планка (h). Выражение для энергии фотона выглядит следующим образом:

E = h * ν,

где E обозначает энергию фотона, h - постоянную Планка (6,62607015 × 10^(-34) Дж·с) и ν - частоту световой волны (в герцах).

Для расчета энергии фотона нужно знать длину волны света. Длина волны (λ) и частота (ν) связаны следующим соотношением:

c = λ * ν,

где с - скорость света (299792458 м/с).

Преобразуя уравнение, мы можем записать частоту в виде:

ν = c / λ,

и затем подставить ее в формулу энергии фотона:

E = h * (c / λ).

Таким образом, энергия фотона (E) зависит от постоянной Планка (h) и обратно пропорциональна длине волны света (λ).

Доп. материал:
Предположим, что длина волны света, излучаемого лазером, составляет 500 нм (нанометров).
Используя формулу E = h * (c / λ), мы можем вычислить энергию фотона:

E = (6,62607015 × 10^(-34) Дж·с) * (299792458 м/с) / (500 × 10^(-9) м),

E = 3,972λ0^-19 Дж.

Таким образом, энергия фотона, излучаемого лазером с длиной волны 500 нм, составляет около 3,972λ0^-19 Дж (десятимиллионных долей джоулей).

Совет:
Для лучшего понимания концепции энергии фотона и связанных с ней формул рекомендуется ознакомиться с основами волновой оптики, электромагнитными волнами и квантовой физикой.

Дополнительное упражнение:
Используя формулу E = h * (c / λ), вычислите энергию фотона, излучаемого синим светодиодом, если его длина волны составляет 470 нм.