Номер 3, страница 184 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

14.4. Световые кванты (фотоны). 14. Квантовая физика - номер 3, страница 184.

Решение.

Решение 2.

Дано:

Длина световой волны, $\lambda = 6$ мкм

Постоянная Планка, $h \approx 6.63 \times 10^{-34}$ Дж·с

Скорость света в вакууме, $c \approx 3 \times 10^8$ м/с

$\lambda = 6 \text{ мкм} = 6 \times 10^{-6}$ м

Найти:

Энергию фотона, $E$.

Решение:

Энергия фотона ($E$) определяется по формуле Планка, которая связывает энергию с частотой ($\nu$) излучения и постоянной Планка ($h$):

$E = h\nu$

В свою очередь, частота электромагнитной волны ($\nu$) связана с ее длиной ($\lambda$) и скоростью света ($c$) следующим соотношением:

$\nu = \frac{c}{\lambda}$

Объединив эти две формулы, мы можем выразить энергию фотона непосредственно через длину волны:

$E = h \frac{c}{\lambda}$

Теперь подставим в эту формулу числовые значения, используя все величины в системе СИ:

$E = \frac{6.63 \times 10^{-34} \text{ Дж} \cdot \text{с} \times 3 \times 10^8 \text{ м/с}}{6 \times 10^{-6} \text{ м}}$

Выполним расчет:

$E = \frac{19.89 \times 10^{-26}}{6 \times 10^{-6}} \text{ Дж} = 3.315 \times 10^{-20} \text{ Дж}$

Округлив результат, получаем:

$E \approx 3.3 \times 10^{-20}$ Дж

Ответ: энергия фотона составляет примерно $3.3 \times 10^{-20}$ Дж.