Фотонға орналасқан толқындың узындығын 0.016⁰A қарастыра отырып, оның энергиясын, массасын және қозғалыс мөлшерін
Фотонға орналасқан толқындың узындығын 0.016⁰A қарастыра отырып, оның энергиясын, массасын және қозғалыс мөлшерін анықтау қажет.
Кира 38
Школьникам понятный ответ:Для решения данной задачи, нам необходимо использовать формулы, связывающие узындық, энергия и масса фотона. Для начала, нам нужно выразить узындық в метрах, поскольку дана величина дана в ангстремах.
Величина 0.016⁰A равна \(0.016 \cdot 10^{-10}\) метров. Теперь мы можем перейти к вычислению энергии фотона.
Формула энергии фотона:
\[E = \dfrac{hc}{\lambda}\]
где \(h\) - постоянная Планка (\(6.62607015 \cdot 10^{-34}\) Дж·с), \(c\) - скорость света в вакууме (\(3 \cdot 10^{8}\) м/с), а \(\lambda\) - длина волны (узындық) фотона.
Перейдем к вычислениям:
\[E = \dfrac{(6.62607015 \cdot 10^{-34} \, \text{Дж·с}) \cdot (3 \cdot 10^{8} \, \text{м/с})}{0.016 \cdot 10^{-10} \, \text{м}}\]
Решив это выражение, мы получим энергию \(E \approx 1.2398 \cdot 10^{-19}\) Дж.
Теперь мы можем найти массу фотона, используя известное соотношение между энергией и массой при помощи формулы \(E = mc^2\), где \(m\) - масса фотона.
Решим эту формулу:
\[m = \dfrac{E}{c^2} = \dfrac{1.2398 \cdot 10^{-19} \, \text{Дж}}{(3 \cdot 10^{8} \, \text{м/с})^2}\]
Вычислив это выражение, мы получим массу \(m \approx 2.188 \cdot 10^{-36}\) кг.
Наконец, давайте рассмотрим қозғалыс мөлшері (импульс), который определяется выражением \(p = \dfrac{E}{c}\).
Решим это выражение:
\[p = \dfrac{1.2398 \cdot 10^{-19} \, \text{Дж}}{3 \cdot 10^{8} \, \text{м/с}}\]
После вычислений, мы получим қозғалыс мөлшері (импульс) \(p \approx 4.1327 \cdot 10^{-28}\) кг·м/с.
Таким образом, узындық 0.016⁰A соответствует энергии фотона примерно \(1.2398 \cdot 10^{-19}\) Дж, масса фотона составляет примерно \(2.188 \cdot 10^{-36}\) кг, а его қозғалыс мөлшері (импульс) равен примерно \(4.1327 \cdot 10^{-28}\) кг·м/с.