|
01:47
Определить для фотона с длиной волны λ=0,5 мкм: 1) его энергию; 2) импульс; 3) массу
|
|
Решение задач по физике, квантовые свойства света Пример 1 решения задачи. Определить для фотона с длиной волны λ=0,5 мкм: 1) его энергию; 2) импульс; 3) массу Решение: энергия фотона - εф = hν = hc/λ, импульс фотона - pф = hν/c = εф/c, масса фотона - mф = hν/c2 = εф/c2, причем h = 6,62⋅10-34 Дж⋅с; для фотона с длиной волны λ=0,5 мкм=5⋅10-6 м εф = 4⋅10-20 Дж =4⋅10-20 /1,6⋅10-19= 0,25 эВ, pф = 1,33⋅10-28 кг ⋅м/с, mф = 0,44⋅10-36 кг.
Квантовые свойства света (фотоны; энергия, импульс, масса фотона) Согласно гипотезе Планка свет испускается, поглощается и распространяется в виде дискретных порций (квантов), называемых фотонами. Фотон – элементарная частица, квант электромагнитного излучения (в узком смысле – света), которая движется со скоростью света в вакууме с и имеет массу покоя, равную нулю. Энергия фотона зависит от частоты и равна
ε=hν (1.11) где ν - частота света; h = 6,62⋅10-34 Дж⋅с – постоянная Планка.Масса фотона согласно теории относительности Эйнштейна, определяется его энергией и равна
m=hν/c2 Задачи для самостоятельного решения:
Так как фотон движется со скоростью света, то он обладает импульсом, величина которого равна p = mc или
. pф = hν/c = εф/c
1. Определите, с какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его кинетическая энергия была равна энергии фотона, длина волны которого λ = 0,5 мкм. 2. При какой длине волны энергия фотона окажется равной энергии покоя электрона? 3. Определите массу, импульс и энергию фотона с длиной волны λ = 5·10–7 м. 4. Определить длину волны λKα и энергию εKα фотона Kα-линии рентгеновского спектра, излучаемого вольфрамом при бомбардировке его быстрыми электронами. 5. Вычислить длину волны λ и энергию ε фотона, принадлежащего Kα-линии в спектре характеристического рентгеновского излучения платины. |
|
|
| Всего комментариев: 0 | |
