Які маса та енергія фотона жовтого світла, що має частоту хвилі

Timka

5

Для расчета массы и энергии фотона желтого света, необходимо знать его частоту в герцах.

Согласно формуле связи между энергией светового кванта и его частотой, энергия \(E\) фотона может быть определена следующим образом:

\[E = h \cdot \nu\]

где:
\(E\) - энергия фотона (в жулях, Дж),
\(h\) - постоянная Планка (\(6.62607015 \times 10^{-34}\) Дж·с),
\(\nu\) - частота световой волны (в герцах, Гц).

Масса фотона также связана с его энергией по формуле, полученной из энергетического соотношения Эйнштейна \(E = mc^2\), где \(m\) - масса фотона (в килограммах, кг), а \(c\) - скорость света (\(3 \times 10^8\) м/с):

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

Для желтого света, чтобы узнать его частоту, нужно знать его длину волны. По-разному классифицированы видимые спектры света, и желтый цвет обычно охватывает длину волны от приблизительно 570 нм до 590 нм.

Для определения частоты, используем формулу связи между скоростью света, длиной волны и частотой:

\[c = \lambda \cdot \nu\]

где:
\(c\) - скорость света (\(3 \times 10^8\) м/с),
\(\lambda\) - длина волны (в метрах, м).

Таким образом, чтобы узнать частоту света, нужно разделить скорость света на длину волны:

\[\nu = \frac{c}{\lambda}\]

Давайте рассчитаем частоту света для желтой волны с длиной волны в диапазоне 570-590 нм:

\[\nu = \frac{3 \times 10^8 \, \text{м/с}}{570 \times 10^{-9} \, \text{м}}\]

\[\nu = \frac{3 \times 10^8}{570 \times 10^{-9}} \, \text{Гц}\]

Теперь, когда у нас есть частота света, мы можем рассчитать энергию и массу фотона желтого света.

Давайте начнем с энергии фотона:

\[E = (6.62607015 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}) \cdot \left(\frac{3 \times 10^8}{570 \times 10^{-9}} \, \text{Гц}\right)\]

\[E = 3.49827308 \times 10^{-19} \, \text{Дж}\]

Таким образом, энергия фотона желтого света составляет примерно \(3.49827308 \times 10^{-19}\) Дж.

Далее, мы можем рассчитать массу фотона, используя энергию и формулу \(E = mc^2\):

\[m = \frac{3.49827308 \times 10^{-19} \, \text{Дж}}{(3 \times 10^8 \, \text{м/с})^2}\]

\[m \approx 3.88796943 \times 10^{-36} \, \text{кг}\]

Таким образом, масса фотона желтого света составляет примерно \(3.88796943 \times 10^{-36}\) кг.

Надеюсь, этот подробный ответ поможет вам понять, как рассчитать массу и энергию фотона желтого света с заданной частотой волны. Если возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать!