Question

чому дорівнює маса, енергія та імпульс фотонів видимої частини спектра для найдовших (760нм) світлових хвиль

Answer 1

Длина волны фотона λ = 760 нм = 7,6*10^(-7) м (красный цвет).

Энергия фотона:
Eф = h*c/λ, где
h = 6,63*10^(-34) Дж*с – постоянная Планка;
c = 3*10^8 м/с – скорость света в вакууме.
Eф = (6,63*10^(-34) Дж*с * 3*10^8 м/с) / (7,6*10^(-7) м)
Eф = 2,62*10^(-19) Дж
Можно энергию перевести в электронвольты:
1 Дж = 0,625*10^19 эВ
Eф = 2,62*10^(-19) * 0,625*10^19 эВ
Eф = 1,64 эВ.

Импульс фотона:
p = Eф/c
p = (h*c/λ) /c
p = h/λ
p = (6,63*10^(-34) Дж*с) / (7,6*10^(-7) м)
p = 0,872*10^(-27) кг*м/с

Масса фотона:
Масса покоя фотонов (масса в бытовом понимании, типа массы ящика с гвоздями) равна 0:
m_пок = 0
Фотон обладает релятивистской массой (её, думаю, и просят найти), которая по принципу эквивалентности массы и энергии равна:
m_рел = Eф/c²
m_рел = (h*c/λ) / c²
m_рел = h/(c*λ)
m_рел = (6,63*10^(-34) Дж*с) / (3*10^8 м/с * 7,6*10^(-7) м)
m_рел = 0,291*10^(-35) кг

Ответ:
Eф = 2,62*10^(-19) Дж
p = 0,872*10^(-27) кг*м/с
m_пок = 0
m_рел = 0,291*10^(-35) кг

Answer 2

Маса фотонів видимої частини спектра світла дорівнює нулю. Згідно з теорією відносності Ейнштейна (E=mc^2), енергія фотону (E) пов'язана з його масою (m) і швидкістю світла (c) наступним чином: E=mc^2. Оскільки швидкість світла (c) є постійною (приблизно 3x10^8 метрів за секунду), то маса фотону (m) завжди буде дорівнювати нулю.

Щодо імпульсу фотонів, то він може бути обчислений за наступною формулою:

p = E/c

де p - імпульс фотону, E - його енергія, а c - швидкість світла. Для фотонів видимої частини спектра світла, енергія буде залежати від їхньої частоти або довжини хвилі, і може бути розрахована за допомогою формули:

E = h*f

де E - енергія фотону, h - постійна Планка (приблизно 6.626x10^-34 джоулів секунд), а f - частота фотону. Для фотонів з довжиною хвилі 760 нм (нанометрів), ви можете розрахувати їхню частоту, використовуючи співвідношення між частотою і довжиною хвилі для електромагнітних хвиль:

f = c / λ

де f - частота, c - швидкість світла, λ - довжина хвилі. Вашу задачу потрібно вирішити, замінивши λ на 760 нм, і після цього використовуйте отриману частоту для обчислення енергії фотону та його імпульсу за вищенаведеними формулами.