Физика. Оптика. 40 баллов

Каковы энергия, импульс и масса фотона для света с частотой 3*10^15 Гц?

Физика Колледж Энергия и импульс фотона энергия фотона импульс фотона масса фотона частота света физика оптика свет 3*10^15 Гц Новый

Чтобы найти энергию, импульс и массу фотона для света с частотой 3*10^15 Гц, нам нужно использовать несколько формул из физики, связанных с фотонами.

1. Энергия фотона

Энергия фотона (E) рассчитывается по формуле:

E = h * f

где:

• h - постоянная Планка, равная примерно 6.626 * 10^-34 Дж·с;
• f - частота света, в данном случае 3 * 10^15 Гц.

Теперь подставим значения в формулу:

E = (6.626 * 10^-34) * (3 * 10^15)

E ≈ 1.9878 * 10^-18 Дж.

2. Импульс фотона

Импульс (p) фотона можно найти по формуле:

p = E / c

где:

• c - скорость света, равная примерно 3 * 10^8 м/с.

Теперь подставим значение энергии, которую мы нашли, и скорость света:

p = (1.9878 * 10^-18) / (3 * 10^8)

p ≈ 6.626 * 10^-27 кг·м/с.

3. Масса фотона

Масса фотона (m) может быть найдена через его энергию с использованием соотношения E = mc^2. Однако для фотонов, которые движутся со скоростью света, мы можем использовать следующее соотношение:

m = E / c^2

Подставим значения:

m = (1.9878 * 10^-18) / (3 * 10^8)^2

m ≈ (1.9878 * 10^-18) / (9 * 10^{16})

m ≈ 2.2098 * 10^-35 кг.

Итак, резюмируем:

• Энергия фотона: E ≈ 1.9878 * 10^-18 Дж;
• Импульс фотона: p ≈ 6.626 * 10^-27 кг·м/с;
• Масса фотона: m ≈ 2.2098 * 10^-35 кг.