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.

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.

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.

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.

• 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.