Номер 6.3.2, страница 125 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

6.3.2. Выразите энергию фотона красного света $2.7 \cdot 10^{-19}$ Дж и энергию фотона фиолетового света $5.0 \cdot 10^{-19}$ Дж в электрон-вольтах. (Ответ: $1.6875$ эВ; $3.125$ эВ.)

Дано:

Энергия фотона красного света $E_к = 2,7 \cdot 10^{-19}$ Дж

Энергия фотона фиолетового света $E_ф = 5,0 \cdot 10^{-19}$ Дж

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Энергию фотонов $E_к$ и $E_ф$ в электрон-вольтах (эВ).

Решение:

Для перевода энергии из джоулей (Дж) в электрон-вольты (эВ) используется соотношение, основанное на определении электрон-вольта. Один электрон-вольт — это энергия, которую приобретает частица с зарядом, равным элементарному заряду $e$, при прохождении разности потенциалов в 1 вольт.

Соотношение для перевода: $1 \text{ эВ} \approx 1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Дж}$.

Следовательно, чтобы выразить энергию в электрон-вольтах, необходимо разделить ее значение в джоулях на величину элементарного заряда $e \approx 1,6 \cdot 10^{-19}$ Кл.

Формула для перевода: $E(\text{эВ}) = \frac{E(\text{Дж})}{e}$.

Энергия фотона красного света

Выполним перевод для фотона красного света:

$E_к(\text{эВ}) = \frac{2,7 \cdot 10^{-19} \text{ Дж}}{1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Дж/эВ}} = \frac{2,7}{1,6} \text{ эВ} = 1,6875 \text{ эВ}$.

Ответ: 1,6875 эВ.

Энергия фотона фиолетового света

Выполним перевод для фотона фиолетового света:

$E_ф(\text{эВ}) = \frac{5,0 \cdot 10^{-19} \text{ Дж}}{1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Дж/эВ}} = \frac{5,0}{1,6} \text{ эВ} = 3,125 \text{ эВ}$.

Ответ: 3,125 эВ.