Какова масса и импульс фотонов, которые соответствуют самым длинным волнам видимого спектра (λ = 0,75 мкм)?

Физика 11 класс Свет и его свойства масса фотонов импульс фотонов длинные волны видимый спектр λ = 0,75 мкм Новый

Чтобы найти массу и импульс фотонов, соответствующих самым длинным волнам видимого спектра (λ = 0,75 мкм), нам нужно использовать некоторые физические формулы.

1. Масса фотонов:

Фотон — это элементарная частица, которая не имеет массы в покое. Однако мы можем рассчитать его эквивалентную массу, используя уравнение Эйнштейна:

m = E/c²

где:

• m — эквивалентная масса фотона,
• E — энергия фотона,
• c — скорость света (примерно 3 * 10^8 м/с).

Энергию фотона можно рассчитать по формуле:

E = h * f

где:

• h — постоянная Планка (примерно 6.626 * 10^(-34) Дж·с),
• f — частота волны.

Чтобы найти частоту, используем связь между длиной волны и частотой:

f = c / λ

Теперь подставим значения:

λ = 0.75 мкм = 0.75 * 10^(-6) м

f = (3 * 10^8 м/с) / (0.75 * 10^(-6) м) = 4 * 10^(14) Гц.

Теперь можем найти энергию:

E = h * f = (6.626 * 10^(-34) Дж·с) * (4 * 10^(14) Гц) = 2.6504 * 10^(-19) Дж.

Теперь подставим это значение в формулу для массы:

m = E/c² = (2.6504 * 10^(-19) Дж) / (3 * 10^8 м/с)² = 2.9504 * 10^(-38) кг.

2. Импульс фотонов:

Импульс фотона можно рассчитать по формуле:

p = E/c

Теперь подставим значение энергии:

p = (2.6504 * 10^(-19) Дж) / (3 * 10^8 м/с) = 8.8347 * 10^(-38) кг·м/с.

Итак, подводя итог:

• Эквивалентная масса фотона: примерно 2.9504 * 10^(-38) кг.
• Импульс фотона: примерно 8.8347 * 10^(-38) кг·м/с.