Slik beregner du momentumet til et foton med gult lys i en bølgelengde

Posted on
Forfatter: Robert Simon
Opprettelsesdato: 15 Juni 2021
Oppdater Dato: 17 November 2024
Anonim
Slik beregner du momentumet til et foton med gult lys i en bølgelengde - Vitenskap
Slik beregner du momentumet til et foton med gult lys i en bølgelengde - Vitenskap

Fotoner utviser såkalt "bølgepartikkel dualitet", noe som betyr at lys på noen måter oppfører seg som en bølge (ved at det bryter og kan legges på annet lys) og på andre måter som en partikkel (ved at det bærer og kan overføre momentum). Selv om et foton ikke har noen masse (en bølgeegenskap), fant tidlig fysikere at fotoner som treffer metall kan fortrenge elektroner (en egenskap til partikler) i det som kalles den fotoelektriske effekten.

    Bestem lysfrekvensen fra bølgelengden. Frekvensen (f) og bølgelengden (d) er relatert av ligningen f = c / d, hvor c er lysets hastighet (omtrent 2,99 x 10 ^ 8 meter per sekund). Et spesifikt gult lys kan være 570 nanometer i bølgelengde, derfor (2,99 x 10 ^ 8) / (570 x 10 ^ -9) = 5,24 x 10 ^ 14. Den gule lysfrekvensen er 5,24 x 10 ^ 14 Hertz.

    Bestem lysenergien ved å bruke Plancks konstant (h) og partikkelfrekvensen. Energien (E) til et foton er relatert til Plancks konstant og fotonens frekvens (f) av ligningen E = hf. Plancks konstant er omtrent 6,626 x 10 ^ -34 m ^ 2 kg per sekund. I eksemplet er (6,626 x 10 ^ -34) x (5,24 x 10 ^ 14) = 3,47 x 10 ^ -19. Energien til dette gule lyset er 3,47 x 10 ^ -19 Joules.

    Del fotonenes energi med lysets hastighet. I eksemplet (3,47 x 10 ^ -19) / (2,99 x 10 ^ 8) = 1,16 x 10 ^ -27. Fotonets fart er 1,16 x 10 ^ -27 kilogram meter per sekund.