Πώς να υπολογίσετε την ορμή ενός φωτονίου φωτός σε ένα μήκος κύματος

Posted on
Συγγραφέας: Robert Simon
Ημερομηνία Δημιουργίας: 15 Ιούνιος 2021
Ημερομηνία Ενημέρωσης: 3 Ενδέχεται 2024
Anonim
Φυσική ΙΙ, Κεφάλαιο 39, Μέρος Α
Βίντεο: Φυσική ΙΙ, Κεφάλαιο 39, Μέρος Α

Τα φωτόνια εμφανίζουν αυτό που είναι γνωστό ως «δυαδικότητα των κυμάτων-σωματιδίων», που σημαίνει ότι με κάποιο τρόπο το φως συμπεριφέρεται ως κύμα (διότι αναστέλλει και μπορεί να υπερτεθεί σε άλλο φως) και με άλλους τρόπους ως σωματίδιο (με το ότι μεταφέρει και μπορεί να μεταφέρει ορμή). Ακόμα κι αν ένα φωτόνιο δεν έχει μάζα (μια ιδιότητα των κυμάτων), οι πρώτοι φυσικοί διαπίστωσαν ότι τα φωτόνια που χτυπούν το μέταλλο θα μπορούσαν να μεταφέρουν ηλεκτρόνια (μια ιδιότητα των σωματιδίων) σε αυτό που είναι γνωστό ως φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.


    Προσδιορίστε τη συχνότητα των φώτων από το μήκος κύματος. Η συχνότητα (f) και το μήκος κύματος (d) σχετίζονται με την εξίσωση f = c / d, όπου c είναι η ταχύτητα φωτός (περίπου 2,99 x 10 ^ 8 μέτρα ανά δευτερόλεπτο). Ένα ειδικό κίτρινο φως μπορεί να είναι 570 νανόμετρα σε μήκος κύματος, επομένως, (2,99 x 10 8) / (570 x 10 ^ -9) = 5,24 x 10 ^ 14. Η κίτρινη συχνότητα φωτισμού είναι 5,24 x 10 ^ 14 Hertz.

    Προσδιορίστε την ενέργεια των φωτισμών χρησιμοποιώντας τη σταθερά Plancks (h) και τη συχνότητα των σωματιδίων. Η ενέργεια (E) ενός φωτονίου σχετίζεται με τη σταθερά Plancks και τη συχνότητα των φωτονίων (f) με την εξίσωση E = hf. Η σταθερά Plancks είναι περίπου 6,626 x 10 ^ -34 m ^ 2 kg ανά δευτερόλεπτο. Στο παράδειγμα, (6.626 χ 10 ^ -34) χ (5.24 χ 10 ^ 14) = 3.47 χ 10 ^ -19. Η ενέργεια αυτού του κίτρινου φωτός είναι 3,47 x 10 ^ -19 Joules.

    Διαχωρίστε την ενέργεια των φωτονίων από την ταχύτητα του φωτός. Στο παράδειγμα, (3,47 χ 10 ^ -19) / (2,99 χ 10 ^ 8) = 1,16 χ 10 ^ -27. Η ορμή του φωτονίου είναι 1,16 x 10 ^ -27 κιλά ανά δευτερόλεπτο.