Πόση ενέργεια έχει ένα κύμα φωτός 445 nm (η ταχύτητα στο κενό είναι 3,00 108 ms και σταθερή 6,626 10-34 J Bulls.);

Εδώ είναι πώς να υπολογίσετε την ενέργεια ενός κύματος φωτός 445 nm:

1. Κατανοήστε τις έννοιες

* μήκος κύματος (λ): Η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών κορυφών ή κοιλών ενός κύματος. Σε αυτή την περίπτωση, λ =445 nm (νανομετρικά).

* Ταχύτητα φωτός (c): Η ταχύτητα με την οποία το φως ταξιδεύει σε κενό, c =3,00 x 10 ⁸ m/s.

* σταθερή (h) του Planck (h): Μια θεμελιώδη σταθερά που σχετίζεται με την ενέργεια ενός φωτονίου στη συχνότητά του, h =6.626 x 10⁻³⁴ j · s.

* Συχνότητα (ν): Ο αριθμός των κυμάτων που περνούν ένα σημείο ανά δευτερόλεπτο.

2. Υπολογίστε τη συχνότητα (ν)

Χρησιμοποιήστε τη σχέση μεταξύ της ταχύτητας του φωτός, του μήκους κύματος και της συχνότητας:

c =λν

Λύστε για συχνότητα (ν):

ν =c / λ

Πρώτον, μετατρέψτε το μήκος κύματος από νανομέτες σε μέτρα:

445 nm =445 x 10⁻⁹ m

Τώρα, υπολογίστε τη συχνότητα:

ν =(3.00 x 10⁸ m / s) / (445 x 10⁻⁹ m)

ν ≈ 6.74 x 10⁴ hz (hertz, ή κύματα ανά δευτερόλεπτο)

3. Υπολογίστε την ενέργεια (e)

Χρησιμοποιήστε την εξίσωση του Planck για να συσχετίσετε την ενέργεια (e) με τη συχνότητα (ν):

E =hν

Συνδέστε τις τιμές:

E =(6.626 x 10⁻³⁴ j · s) * (6.74 x 10⁴ hz)

E ≈ 4.47 x 10⁻⁻ j j

Επομένως, ένα κύμα φωτός 445 nm έχει ενέργεια περίπου 4,47 x 10⁻ ⁹ joules.