Как можно определить массу, энергию и импульс фотона излучения, если его частота составляет 15 кГц?

Физика 11 класс Квантовая физика масса фотона энергия фотона импульс фотона частота 15 кГц физика 11 класс фотон излучение формулы фотона Новый

Чтобы определить массу, энергию и импульс фотона с частотой 15 кГц, нам нужно использовать некоторые основные формулы из физики. Давайте разберем каждую из этих величин по очереди.

1. Энергия фотона

Энергия фотона может быть вычислена с помощью формулы:

E = h * f

где:

• E - энергия фотона,
• h - постоянная Планка (примерно 6.626 x 10^-34 Дж·с),
• f - частота фотона (в данном случае 15 кГц = 15 x 10^3 Гц).

Теперь подставим значения в формулу:

E = 6.626 x 10^-34 Дж·с * 15 x 10^3 Гц

После вычислений мы получим:

E ≈ 9.939 x 10^-30 Дж.

2. Масса фотона

Согласно специальной теории относительности, масса покоя фотона равна нулю. Однако мы можем говорить о эквивалентной массе, используя формулу:

m = E/c^2

где:

• m - эквивалентная масса,
• E - энергия, которую мы только что вычислили,
• c - скорость света (примерно 3 x 10^8 м/с).

Подставим значения:

m = (9.939 x 10^-30 Дж) / (3 x 10^8 м/с)^2

После вычислений мы получим:

m ≈ 1.105 x 10^-46 кг.

3. Импульс фотона

Импульс фотона можно найти по формуле:

p = E/c

где:

• p - импульс,
• E - энергия, которую мы вычислили ранее,
• c - скорость света.

Подставим значения:

p = (9.939 x 10^-30 Дж) / (3 x 10^8 м/с)

После вычислений мы получим:

p ≈ 3.313 x 10^-38 кг·м/с.

Итак, резюмируя:

• Энергия фотона: E ≈ 9.939 x 10^-30 Дж,
• Эквивалентная масса фотона: m ≈ 1.105 x 10^-46 кг,
• Импульс фотона: p ≈ 3.313 x 10^-38 кг·м/с.