Sådan beregnes momentum af et foton af gult lys i en bølgelængde

Fotoner udviser det, der er kendt som "bølge-partikel dualitet", hvilket betyder at lys på nogle måder opfører sig som en bølge (ved at det brydes og kan overlejres på andet lys) og på andre måder som en partikel (ved at den bærer og kan overføre momentum). Selvom en foton ikke har nogen masse (en egenskab af bølger), fandt tidlige fysikere, at fotoner rammer metal kunne fortrænge elektroner (en egenskab af partikler) i det, der kaldes fotoelektrisk effekt.

Bestem lysets frekvens ud fra dens bølgelængde. Frekvensen (f) og bølgelængde (d) er relateret til ligningen f = c / d, hvor c er lysets hastighed (ca. 2,99 x 10 ^ 8 meter pr. Sekund). Et specifikt gult lys kan være 570 nanometer i bølgelængde, derfor (2,99 x 10 ^ 8) / (570 x 10 ^ -9) = 5,24 x 10 ^ 14. Det gule lys frekvens er 5,24 x 10 ^ 14 Hertz.

Bestem lysets energi ved hjælp af Plancks konstant (h) og partikelfrekvensen. Energien (E) af en foton er relateret til Plancks konstant og fotonens frekvens (f) ved ligningen E = hf. Plancks konstant er ca. 6,626 x 10 ^ -34 m ^ 2 kg pr. Sekund. I eksemplet er (6,626 x 10 ^ -34) x (5,24 x 10 ^ 14) = 3,47 x 10 ^ -19. Energien i dette gule lys er 3,47 x 10 ^ -19 Joule.

instagram story viewer

Opdel fotonens energi efter lysets hastighed. I eksemplet er (3,47 x 10 ^ -19) / (2,99 x 10 ^ 8) = 1,16 x 10 ^ -27. Fotons momentum er 1,16 x 10 ^ -27 kilogram meter pr. Sekund.

Teachs.ru
  • Del
instagram viewer