Question

2.
Un foton are impulsul p= 4,5-10-28N s (kg•m/s). Determinati:
a) masa
b) lungimea de undă
c) frecvența
d) energia fotonului​

Answer 1

Pentru a determina caracteristicile fotonului, putem folosi relațiile fundamentale ale fizicii cuantice, care leagă energia și impulsul fotonului cu lungimea de undă și frecvența corespunzătoare.

a) Pentru a calcula masa fotonului, putem folosi relația dintre impuls și energie a fotonului, dată de ecuația lui Planck:

E = h * f = p * c

unde E este energia fotonului, h este constanta lui Planck, f este frecvența fotonului, p este impulsul fotonului, iar c este viteza luminii în vid. Putem rezolva această ecuație pentru masa fotonului, folosind relația dintre energie și masă a datelor electrice, cunoscută sub numele de ecuația lui Einstein:

E = m * c^2

unde m este masa fotonului. Înlocuind E cu p * c, obținem:

p * c = m * c^2

de unde:

m = p / c

Înlocuind valorile date, obținem:

m = (4,5 * 10^-28 N s) / (3 * 10^8 m/s) ≈ 1,5 * 10^-35 kg

b) Lungimea de undă a fotonului poate fi calculată folosind relația de undă a lui de Broglie:

λ = h / p

unde λ este lungimea de undă a fotonului, h este constanta lui Planck, iar p este impulsul fotonului. Înlocuind valorile date, obținem:

λ = h / p = h / (4,5 * 10^-28 N s) ≈ 1,39 * 10^-6 m

c) Frecvența fotonului poate fi calculată folosind relația dintre frecvență și lungimea de undă a undei electromagnetice:

f = c / λ

unde f este frecvența fotonului, iar c și λ sunt viteza și lungimea de undă a fotonului, respectiv. Înlocuind valorile calculate, obținem:

f = c / λ = (3 * 10^8 m/s) / (1,39 * 10^-6 m) ≈ 2,16 * 10^14 Hz

d) Energia fotonului poate fi calculată folosind aceeași relație ca și în cazul masei fotonului, dar rezolvând pentru E:

E = p * c

Înlocuind valorile date, obținem:

E = (4,5 * 10^-28 N s) * (3 * 10^8 m/s) ≈ 1,35 * 10^-19 J

***

- intrebari? | *in comentarii*

                 \/