Какова длина волны и масса фотона с энергией 2 эВ (1 эВ = 1,6 * 10 ^ -19 Дж)?

Черная_Роза

43

Для решения этой задачи вам потребуется использовать формулу, которая связывает энергию фотона (Е), его длину волны (λ) и постоянную Планка (h). Эта формула выглядит следующим образом:

E = h * (c / λ)

где h - постоянная Планка (6,62607015 * 10^-34 Дж * с),
c - скорость света в вакууме (3 * 10^8 м/с).

Сначала нам нужно найти длину волны. Для этого мы можем переписать формулу, чтобы получить:

λ = (h * c) / E

Теперь можно подставить известные значения:

E = 2 эВ = 2 * 1,6 * 10^-19 Дж = 3,2 * 10^-19 Дж

Теперь вычислим длину волны:

\[
\lambda = \frac{{(6,62607015 \times 10^{-34} \, \text{{Дж}} \cdot \text{{c}}) \cdot (3 \times 10^8 \, \text{{м/с}})}}{{3,2 \times 10^{-19} \, \text{{Дж}}}}
\]

\[
\lambda \approx 6,55 \times 10^{-7} \, \text{{м}}
\]

Таким образом, длина волны фотона с энергией 2 эВ составляет примерно 6,55 * 10^-7 м.

Чтобы найти массу фотона, мы можем воспользоваться формулой, которая связывает энергию фотона (Е) с его массой (m) и скоростью света (c):

E = m * c^2

Теперь мы можем выразить массу фотона:

m = \frac{E}{{c^2}}

Подставим известные значения:

m = \frac{{3,2 \times 10^{-19} \, \text{{Дж}}}}{{(3 \times 10^8 \, \text{{м/с}})^2}}

\[
m \approx 3,56 \times 10^{-36} \, \text{{кг}}
\]

Таким образом, масса фотона с энергией 2 эВ составляет примерно 3,56 * 10^-36 кг.