Πόση ενέργεια έχει μια ακτινογραφία με μήκος κύματος 8 nm;
1. Κατανόηση της σχέσης
Η ενέργεια ενός φωτονίου (όπως μια ακτινογραφία) είναι άμεσα ανάλογη με τη συχνότητά του. Αυτή η σχέση περιγράφεται από την εξίσωση του Planck:
* e =hν
Οπου:
* E =ενέργεια του φωτονίου (σε joules)
* H =σταθερά του Planck (6.626 x 10^-34 δευτερόλεπτα Joule)
* ν =Συχνότητα του φωτονίου (στο Hertz)
2. Σχετικά με το μήκος κύματος και τη συχνότητα
Το μήκος κύματος (λ) και η συχνότητα (ν) σχετίζονται με την ταχύτητα του φωτός (c):
* c =λν
Οπου:
* c =ταχύτητα φωτός (3 x 10^8 μέτρα ανά δευτερόλεπτο)
3. Βάζοντας το μαζί
1. Υπολογίστε τη συχνότητα:
* ν =c / λ
* ν =(3 x 10^8 m / s) / (8 x 10^-9 m)
* ν =3,75 x 10^16 Hz
2. Υπολογίστε την ενέργεια:
* E =hν
* E =(6.626 x 10^-34 j s) * (3.75 x 10^16 Hz)
* E ≈ 2,48 x 10^-17 Joules
Επομένως, μια ακτινογραφία με μήκος κύματος 8 nm έχει ενέργεια περίπου 2,48 x 10^-17 joules.
Σημαντική σημείωση: Αυτός ο υπολογισμός είναι για ένα μόνο φωτόνιο ακτίνων Χ. Η συνολική ενέργεια μιας δέσμης ακτίνων Χ εξαρτάται από τον αριθμό των φωτονίων που περιέχει.