Hur man beräknar momentum för en foton av gult ljus i en våglängd

Fotoner uppvisar det som kallas "vågpartikel-dualitet", vilket betyder att ljus på vissa sätt beter sig som en våg (genom att det bryts och kan överlagras på annat ljus) och på andra sätt som en partikel (genom att den bär och kan överföra Momentum). Även om en foton inte har någon massa (en egenskap för vågor), fann tidiga fysiker att fotoner slog metall kan förskjuta elektroner (en egenskap hos partiklar) i det som kallas fotoelektriskt effekt.

Bestäm ljusets frekvens utifrån dess våglängd. Frekvensen (f) och våglängden (d) är relaterade till ekvationen f = c / d, där c är ljusets hastighet (ungefär 2,99 x 10 ^ 8 meter per sekund). Ett specifikt gult ljus kan vara 570 nanometer i våglängd, därför (2,99 x 10 ^ 8) / (570 x 10 ^ -9) = 5,24 x 10 ^ 14. Det gula ljusets frekvens är 5,24 x 10 ^ 14 Hertz.

Bestäm ljusets energi med hjälp av Plancks konstant (h) och partikelns frekvens. Energin (E) för en foton är relaterad till Plancks konstant och fotonens frekvens (f) med ekvationen E = hf. Plancks konstant är cirka 6,626 x 10 ^ -34 m ^ 2 kg per sekund. I exemplet är (6,626 x 10 ^ -34) x (5,24 x 10 ^ 14) = 3,47 x 10 ^ -19. Energin i detta gula ljus är 3,47 x 10 ^ -19 Joule.

instagram story viewer

Dela fotonens energi med ljusets hastighet. I exemplet är (3,47 x 10 ^ -19) / (2,99 x 10 ^ 8) = 1,16 x 10 ^ -27. Fotons momentum är 1,16 x 10 ^ -27 kilogram meter per sekund.

Teachs.ru
  • Dela med sig
instagram viewer