Η ακτινοβολία που εκπέμπεται από το ανθρώπινο δέρμα φτάνει στο αποκορύφωμά της στο λ ισούται με 940 μm πόση ενέργεια μεταφέρεται από ένα κβαντικό από αυτά τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα;

Εδώ είναι πώς να υπολογίσετε την ενέργεια που μεταφέρεται από ένα κβαντικό ηλεκτρομαγνητικό ακτινοβολία σε μήκος κύματος 940 μm:

Κατανόηση των εννοιών

* Quantum της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας: Ένα κβαντικό ηλεκτρομαγνητικό ακτινοβολία είναι ένα διακριτό πακέτο ενέργειας που ονομάζεται φωτόνιο.

* Εξίσωση του Planck: Η ενέργεια (ε) ενός φωτονίου είναι άμεσα ανάλογη με τη συχνότητα (ν) και δίνεται από:

E =hν

όπου:

* Ε είναι η ενέργεια στο Joules (J)

* Το H είναι σταθερά του Planck (6.626 x 10^-34 J · s)

* ν είναι η συχνότητα στο Hertz (Hz)

* Σχέση μεταξύ συχνότητας και μήκους κύματος: Η συχνότητα (ν) και το μήκος κύματος (λ) της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας είναι αντιστρόφως αναλογικά και σχετίζονται με την ταχύτητα του φωτός (C):

c =νλ

όπου:

* C είναι η ταχύτητα του φωτός (3 x 10^8 m/s)

* ν είναι η συχνότητα στο Hertz (Hz)

* λ είναι το μήκος κύματος σε μέτρα (m)

Υπολογισμοί

1. Μετατροπή μήκους κύματος σε μετρητές:

λ =940 μm =940 x 10^-6 m

2. Υπολογίστε τη συχνότητα:

ν =c / λ =(3 x 10^8 m / s) / (940 x 10^-6 m) ≈ 3,19 x 10^11 Hz

3. Υπολογίστε την ενέργεια ενός φωτονίου:

E =hν =(6.626 x 10^-34 j · s) * (3.19 x 10^11 Hz) ≈ 2.12 x 10^-22 j

απάντηση:

Ένα κβαντικό ηλεκτρομαγνητικό ακτινοβολία που εκπέμπεται από ανθρώπινο δέρμα σε μήκος κύματος 940 μm μεταφέρει περίπου 2.12 x 10^-22 joules ενέργειας.