Sådan beregnes momentumet for en foton med gult lys i en bølgelængde

Posted on
Forfatter: Robert Simon
Oprettelsesdato: 15 Juni 2021
Opdateringsdato: 17 November 2024
Anonim
Sådan beregnes momentumet for en foton med gult lys i en bølgelængde - Videnskab
Sådan beregnes momentumet for en foton med gult lys i en bølgelængde - Videnskab

Fotoner udviser hvad der er kendt som "bølge-partikeldualitet", hvilket betyder, at lys på nogle måder opfører sig som en bølge (ved at det bryter og kan overlejres på andet lys) og på andre måder som en partikel (i det at det bærer og kan overføre momentum). Selvom et foton ikke har nogen masse (en egenskab ved bølger), fandt de tidlige fysikere, at fotoner, der rammer metal, kunne fortrænge elektroner (en egenskab af partikler) i det, der er kendt som den fotoelektriske effekt.


    Bestem lysfrekvens ud fra dens bølgelængde. Frekvensen (f) og bølgelængden (d) er relateret til ligningen f = c / d, hvor c er lysets hastighed (ca. 2,99 x 10 ^ 8 meter per sekund). Et specifikt gult lys kan være 570 nanometer i bølgelængde, derfor (2,99 x 10 ^ 8) / (570 x 10 ^ -9) = 5,24 x 10 ^ 14. Den gule lysfrekvens er 5,24 x 10 ^ 14 Hertz.

    Bestemm lysenergien ved hjælp af Plancks konstant (h) og partikelfrekvensen. En fotons energi (E) er relateret til Plancks konstant og fotonens frekvens (f) med ligningen E = hf. Plænekonstant er ca. 6.626 x 10 ^ -34 m ^ 2 kg pr. Sekund. I eksemplet er (6,626 x 10 ^ -34) x (5,24 x 10 ^ 14) = 3,47 x 10 ^ -19. Energien i dette gule lys er 3,47 x 10 ^ -19 Joules.

    Del fotonernes energi med lysets hastighed. I eksemplet (3,47 x 10 ^ -19) / (2,99 x 10 ^ 8) = 1,16 x 10 ^ -27. Fotonets momentum er 1,16 x 10 ^ -27 kilogram meter per sekund.