Πώς να υπολογίσετε την ορμή ενός φωτονίου κίτρινου φωτός σε μήκος κύματος

Τα φωτόνια παρουσιάζουν αυτό που είναι γνωστό ως «δυαδικότητα κυμάτων-σωματιδίων», που σημαίνει ότι με κάποιο τρόπο το φως συμπεριφέρεται ως κύμα (στο ότι διαθλάται και μπορεί να τοποθετηθεί πάνω σε άλλο φως) και με άλλους τρόπους ως σωματίδιο (στο ότι μεταφέρει και μπορεί να μεταφέρει ορμή). Παρόλο που ένα φωτόνιο δεν έχει μάζα (ιδιότητα κυμάτων), οι πρώτοι φυσικοί διαπίστωσαν ότι τα φωτόνια χτυπούν το μέταλλο θα μπορούσε να αντικαταστήσει τα ηλεκτρόνια (μια ιδιότητα σωματιδίων) σε αυτό που είναι γνωστό ως φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα.

Προσδιορίστε τη συχνότητα του φωτός από το μήκος κύματος του. Η συχνότητα (f) και το μήκος κύματος (d) σχετίζονται με την εξίσωση f = c / d, όπου c είναι η ταχύτητα του φωτός (περίπου 2,99 x 10 ^ 8 μέτρα ανά δευτερόλεπτο). Ένα συγκεκριμένο κίτρινο φως μπορεί να είναι 570 νανόμετρα σε μήκος κύματος, επομένως, (2,99 x 10 ^ 8) / (570 x 10 ^ -9) = 5,24 x 10 ^ 14. Η συχνότητα του κίτρινου φωτός είναι 5,24 x 10 ^ 14 Hertz.

Προσδιορίστε την ενέργεια του φωτός χρησιμοποιώντας τη σταθερά του Planck (h) και τη συχνότητα των σωματιδίων. Η ενέργεια (E) ενός φωτονίου σχετίζεται με τη σταθερά του Planck και τη συχνότητα του φωτονίου (f) με την εξίσωση E = hf. Η σταθερά του Planck είναι περίπου 6,626 x 10 ^ -34 m ^ 2 κιλά ανά δευτερόλεπτο. Στο παράδειγμα, (6,626 x 10 ^ -34) x (5,24 x 10 ^ 14) = 3,47 x 10 ^ -19. Η ενέργεια αυτού του κίτρινου φωτός είναι 3,47 x 10 ^ -19 Joules.

instagram story viewer

Διαιρέστε την ενέργεια του φωτονίου με την ταχύτητα του φωτός. Στο παράδειγμα, (3,47 χ 10 ^ -19) / (2,99 χ 10 ^ 8) = 1,16 χ 10 ^ -27. Η ορμή του φωτονίου είναι 1,16 x 10 ^ -27 κιλά μέτρα ανά δευτερόλεπτο.

Teachs.ru
  • Μερίδιο
instagram viewer