Какова длина волны фотона, если его импульс составляет 10^-27 кг*м/с, и какова энергия этого фотона?

Физика 11 класс Квантовая физика длина волны фотона импульс фотона энергия фотона физика 11 класс волновая природа света Новый

Чтобы найти длину волны фотона, мы можем использовать соотношение между импульсом фотона и его длиной волны. Это соотношение выражается формулой:

p = h / λ

где:

• p - импульс фотона (в данном случае 10^-27 кг·м/с),
• h - постоянная Планка, равная примерно 6.63 × 10^-34 Дж·с,
• λ - длина волны фотона.

Теперь мы можем выразить длину волны λ:

λ = h / p

Подставим известные значения:

λ = 6.63 × 10^-34 Дж·с / (10^-27 кг·м/с)

Теперь выполним деление:

λ ≈ 6.63 × 10^-7 м

Таким образом, длина волны фотона составляет примерно 6.63 × 10^-7 метров, что соответствует диапазону видимого света (около 663 нм).

Теперь давайте найдем энергию этого фотона. Энергия фотона связана с его частотой и длиной волны следующим образом:

E = h * f

или через длину волны:

E = h * c / λ

где:

• E - энергия фотона,
• c - скорость света в вакууме, примерно 3 × 10^8 м/с.

Теперь подставим значения:

E = (6.63 × 10^-34 Дж·с) * (3 × 10^8 м/с) / (6.63 × 10^-7 м)

Выполним вычисления:

E ≈ 3.0 × 10^-19 Дж

Таким образом, энергия фотона составляет примерно 3.0 × 10^-19 джоулей.

Итак, в итоге:

• Длина волны фотона: 6.63 × 10^-7 м (или 663 нм),
• Энергия фотона: 3.0 × 10^-19 Дж.