1) При известной длине волны электромагнитного излучения в 10^-5 м, рассчитайте частоту, энергию фотона, массу
2) Найдите максимальную кинетическую энергию фотоэлектрона при облучении лития светом с длиной волны 150 нм, учитывая, что красная граница фотоэффекта для лития составляет 2,4 эВ.
Разъяснение: Для решения этой задачи нужно использовать формулу Эйнштейна, связывающую энергию фотона с его частотой. Формула имеет следующий вид:
E = h * f,
где E — энергия фотона, h — постоянная Планка (≈ 6.626 * 10^-34 Дж*с) и f — частота излучения.
Чтобы найти частоту, можно воспользоваться следующей формулой:
c = λ * f,
где c — скорость света (≈ 3 * 10^8 м/с), λ — длина волны излучения и f — частота излучения.
С учетом этих формул можно решить задачу, находя энергию фотона, массу фотона и его импульс:
1) Частота фотона:
f = c / λ,
f = 3 * 10^8 / 10^-5 = 3 * 10^13 Гц.
2) Энергия фотона:
E = h * f,
E = 6.626 * 10^-34 * 3 * 10^13 ≈ 1.989 * 10^-19 Дж.
3) Масса фотона:
m = E / c^2,
m = 1.989 * 10^-19 / (3 * 10^8)^2 ≈ 2.210 * 10^-36 кг.
4) Импульс фотона:
p = E / c,
p = 1.989 * 10^-19 / 3 * 10^8 ≈ 6.630 * 10^-28 кг * м/с.
Пример использования:
Длина волны электромагнитного излучения составляет 10^-5 м. Рассчитайте частоту этого излучения, энергию фотона, массу фотона и его импульс.
Совет:
Для лучшего понимания задачи, рекомендуется изучить основы электромагнитного излучения, постоянную Планка и формулы, связанные с энергией и импульсом фотона.
Упражнение:
При известной длине волны электромагнитного излучения в 2 * 10^-6 м, рассчитайте частоту, энергию фотона, массу фотона и его импульс.