Масса фотона
Масса фотона выводится из формулы E=mc 2 .
| m | масса фотона, | кг |
|---|---|---|
| h | постоянная Планка, 6,626176 × 10 -34 | Дж × с |
| ν | частота излучения, | Гц |
| λ | длина волны излучения, | м |
| c | скорость света в вакууме, | м/с |
используя одновременно формулы Энергия кванта и Уравнение Эйнштейна, получаем hν = mc 2 . Отсюда
Поскольку с = λν, имеем
Фотоны всегда движутся со скоростью света. Они не существуют в состоянии покоя, Масса покоя фотонов равна нулю.
Найти массу фотона излучения с длиной волны 1 мкм
Согласно формуле Планка, энергия фотона \(E\) пропорциональна частоте колебаний \(\nu\) и определяется следующим образом:
В этой формуле \(h\) – это постоянная Планка, равная 6,62·10 -34 Дж·с.
Известно, что частоту колебаний \(\nu\) можно выразить через скорость света \(c\), которая равна 3·10 8 м/с, и длину волны \(\lambda\) по следующей формуле:
Подставим выражение (2) в формулу (1), тогда получим:
Так известен тот факт, что энергия фотона \(E\) связана с массой \(m\) по такой формуле:
Приравняем (3) и (4), тогда:
Из этого равенства выразим массу фотона \(m\):
Задача решена в общем виде, посчитаем численный ответ:
Ответ: 2,21·10 -36 кг.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Как масса фотона зависит от длины волны излучения?
Вот так:
масса фотона прямо пропорциональна его энергии, энергия прямо пропорциональна частоте излучения, частота обратно пропорциональна длине волны.
E=m*c^2 -формула Энштейна
, откуда m=E/c^2
E=h*f -формула Планка
h-постоянная Планка h=6.626*10^-34 Дж*с
f- частота света
f=c/L
c-скорость света
L-ваша длина волны
Сведя всё воедино получим
m=h*c/ L /c^2=h/(L*c) — Это ответ
Определите энергию и массу фотона с длиной волны 500нм. Определите энергию и массу фотона с длиной волны 500нм.
По формуле энергии фотона:
E=h*c / лямбда. (Е — энергия фотона, h -постоянная Планка=6,63*10^(-34)Дж*с, с- скорость света=
=3*10^8м/c, лямбда- длина волны=5*10^(-7)м (в системе СИ) .
Е=6,63*10^(-34)*3*10^8 / 5*10^(-7)=3,978*10^(-19) Дж. (2,5эВ ).
По формуле массы:
m=h / c*лямбда.
m=6,63*10^(-34) / 3*10^8*5*10^(-7)=4,22*10^(-36)кг.
Остальные ответы
Похожие вопросы
Ваш браузер устарел
Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.