Номер 7.6, страница 38 - гдз по физике 9 класс задачник Артеменков, Ломаченков

VII. Квантовые явления - номер 7.6, страница 38.

Условие.

7.6 Определите энергию фотона красного света, имеющего в вакууме длину волны 720 нм.

Решение.

Дано

Длина волны красного света, $\lambda = 720$ нм
Постоянная Планка, $h \approx 6.63 \cdot 10^{-34}$ Дж·с
Скорость света в вакууме, $c \approx 3 \cdot 10^8$ м/с

$\lambda = 720 \text{ нм} = 720 \cdot 10^{-9} \text{ м} = 7.2 \cdot 10^{-7} \text{ м}$

Найти:

Энергию фотона, $E$

Решение

Энергия фотона ($E$) определяется формулой Планка, которая связывает энергию с частотой излучения ($\nu$): $E = h\nu$

Частота электромагнитной волны ($\nu$) связана с ее длиной волны ($\lambda$) и скоростью света в вакууме ($c$) следующим соотношением: $\nu = \frac{c}{\lambda}$

Объединив эти две формулы, мы можем выразить энергию фотона через длину волны: $E = h \frac{c}{\lambda}$

Подставим известные значения в полученную формулу: $E = \frac{6.63 \cdot 10^{-34} \text{ Дж}\cdot\text{с} \cdot 3 \cdot 10^8 \text{ м/с}}{720 \cdot 10^{-9} \text{ м}}$

Выполним вычисления: $E = \frac{19.89 \cdot 10^{-26}}{720 \cdot 10^{-9}} \text{ Дж} = \frac{19.89}{720} \cdot 10^{-17} \text{ Дж} \approx 0.027625 \cdot 10^{-17} \text{ Дж}$

Запишем результат в стандартном виде: $E \approx 2.76 \cdot 10^{-19} \text{ Дж}$

Ответ: энергия фотона красного света составляет примерно $2.76 \cdot 10^{-19}$ Дж.