Πόση ενέργεια έχει ένα μήκος κύματος εάν έχει κύμα 3.01x10-9m;
Κατανόηση των εννοιών
* Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία: Το φως και άλλες μορφές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας (όπως ακτίνες Χ, ραδιοκύματα κ.λπ.) συμπεριφέρονται ως κύματα και σωματίδια.
* Φωτόνια: Η φύση του φωτός που μοιάζει με σωματίδια περιγράφεται από φωτόνια, τα οποία είναι πακέτα ενέργειας.
* Εξίσωση του Planck: Αυτή η εξίσωση σχετίζεται με την ενέργεια ενός φωτονίου με τη συχνότητα του:
* E =hν
* E =ενέργεια (σε joules)
* H =σταθερά του Planck (6.626 x 10^-34 j · s)
* ν =Συχνότητα (στο Hertz, Hz)
* Σχέση μεταξύ μήκους κύματος και συχνότητας: Η ταχύτητα του φωτός (C) σχετίζεται με το μήκος κύματος (λ) και τη συχνότητα (ν) από:
* c =λν
* c =ταχύτητα φωτός (περίπου 3 x 10^8 m/s)
Υπολογισμός
1. Υπολογίστε τη συχνότητα (ν):
* ν =c / λ
* ν =(3 x 10^8 m / s) / (3.01 x 10^-9 m)
* ν ≈ 9,97 x 10^16 Hz
2. Υπολογίστε την ενέργεια (e):
* E =hν
* E =(6.626 x 10^-34 j · s) * (9.97 x 10^16 Hz)
* E ≈ 6.60 x 10^-17 j
απάντηση:
Η ενέργεια ενός κύματος με μήκος κύματος 3,01 x 10^-9 μέτρα είναι περίπου 6,60 x 10^-17 joules.