Question

Определите импульс, массу и энергию фотона ультрафиолетового излучения частотой 1,6*10^15 Гц

Answer 1

1) Энергия фотона E = h*v = 6,63*10⁻³⁴ Дж*с * 1,6*10¹⁵ Гц ≈ 1,06*10⁻¹⁸ Дж

2) Импульс фотона p = h*v/c = 6,63*10⁻³⁴ Дж*с * 1,6*10¹⁵ Гц / 3*10⁸ м/с ≈ 3,54*10⁻²⁷ кг*м/с

3) фотон безмассовая частица (m = 0)

Answer 2

Для определения импульса, массы и энергии фотона ультрафиолетового излучения, мы можем использовать основное уравнение связи между энергией фотона и его частотой:

Энергия фотона (E) = Постоянная Планка (h) * Частота (ν)

где: E - энергия фотона h - постоянная Планка (h ≈ 6.62607015 × 10^-34 Дж * с) ν - частота излучения

1. Расчет энергии фотона: Дано: Частота (ν) = 1,6 * 10^15 Гц

Прежде чем продолжить, давайте переведем частоту из герц в единицы СИ (Гц в секунды): 1 Гц = 1 с^(-1), поэтому 1,6 * 10^15 Гц = 1,6 * 10^15 с^(-1)

Теперь, подставляя значение частоты в уравнение: E = 6.62607015 × 10^-34 Дж * с * 1,6 * 10^15 с^(-1) E ≈ 1,06 × 10^-18 Дж

2. Расчет импульса фотона: Импульс фотона (p) связан с его энергией (E) и скоростью света в вакууме (c) следующим образом:

Импульс фотона (p) = E / c

где: c - скорость света в вакууме (c ≈ 2.998 × 10^8 м/с)

Подставляя значения, найденные ранее: p ≈ 1,06 × 10^-18 Дж / (2,998 × 10^8 м/с) p ≈ 3,54 × 10^-26 кг * м/с

3. Расчет массы фотона: Масса фотона (m) связана с его энергией (E) и скоростью света (c) формулой Эйнштейна E = mc^2.

m = E / c^2 m ≈ 1,06 × 10^-18 Дж / (2,998 × 10^8 м/с)^2 m ≈ 1,06 × 10^-18 Дж / (8,988 × 10^16 м^2/с^2) m ≈ 1,18 × 10^-36 кг

Итак, полученные значения:

• Энергия фотона ультрафиолетового излучения с частотой 1,6 * 10^15 Гц ≈ 1,06 × 10^-18 Дж.
• Импульс фотона ≈ 3,54 × 10^-26 кг * м/с.
• Масса фотона ≈ 1,18 × 10^-36 кг.