Hur man beräknar momentumet för en foton med gult ljus i en våglängd

Posted on
Författare: Robert Simon
Skapelsedatum: 15 Juni 2021
Uppdatera Datum: 14 Maj 2024
Anonim
Hur man beräknar momentumet för en foton med gult ljus i en våglängd - Vetenskap
Hur man beräknar momentumet för en foton med gult ljus i en våglängd - Vetenskap

Fotoner visar vad som kallas "vågpartikeldualitet", vilket innebär att ljus på vissa sätt uppträder som en våg (genom att det bryter och kan överlagras på annat ljus) och på andra sätt som en partikel (genom att det bär och kan överföra Momentum). Även om en foton inte har någon massa (en egenskap hos vågor) fann tidiga fysiker att fotoner som träffar metall kunde förskjuta elektroner (en egenskap av partiklar) i vad som kallas den fotoelektriska effekten.

    Bestäm ljusfrekvensen från dess våglängd. Frekvensen (f) och våglängden (d) är relaterade till ekvationen f = c / d, där c är ljusets hastighet (ungefär 2,99 x 10 ^ 8 meter per sekund). Ett specifikt gult ljus kan vara 570 nanometer i våglängd, därför (2,99 x 10 ^ 8) / (570 x 10 ^ -9) = 5,24 x 10 ^ 14. Den gula lampfrekvensen är 5,24 x 10 ^ 14 Hertz.

    Bestäm ljusens energi med hjälp av Plancks konstant (h) och partikelfrekvensen. En fotons energi (E) är relaterad till Plancks konstant och fotonens frekvens (f) med ekvationen E = hf. Plancks konstant är ungefär 6.626 x 10 ^ -34 m ^ 2 kg per sekund. I exemplet (6,626 x 10 ^ -34) x (5,24 x 10 ^ 14) = 3,47 x 10 ^ -19. Energin i detta gula ljus är 3,47 x 10 ^ -19 Joules.

    Dela fotonens energi med ljusets hastighet. I exemplet (3,47 x 10 ^ -19) / (2,99 x 10 ^ 8) = 1,16 x 10 ^ -27. Fotonets momentum är 1,16 x 10 ^ -27 kilogram meter per sekund.