Номер 5, страница 196, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 11. Квантовые явления. Параграф 109. Лабораторные и исследовательские работы. Темы исследовательских и проектных работ - номер 5, страница 196.

Условие.

• Энергия кванта.

Решение.

Энергия кванта

Энергия кванта — это фундаментальное понятие в квантовой физике, введенное Максом Планком в 1900 году. Согласно его гипотезе, энергия излучается и поглощается не непрерывным потоком, а дискретными порциями, которые он назвал "квантами". Наиболее известным примером кванта является фотон — квант электромагнитного поля (например, света).

Энергия одного кванта прямо пропорциональна частоте излучения. Эта зависимость выражается формулой Планка:

$E = h \nu$

где:

• $\text{E}$ — энергия кванта, измеряемая в Джоулях (Дж) или электрон-вольтах (эВ).
• $\text{h}$ — постоянная Планка, одна из фундаментальных физических констант. Её значение составляет приблизительно $6.626 \times 10^{-34}$ Дж·с.
• $\nu$ (греческая буква "ню") — частота электромагнитной волны, измеряемая в Герцах (Гц).

Поскольку частота волны ($\nu$) связана с её длиной ($\lambda$) и скоростью света в вакууме ($\text{c}$) соотношением $\nu = \frac{c}{\lambda}$, формулу для энергии кванта можно записать и в другом виде:

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

где $\text{c}$ — скорость света, приблизительно равная $3 \times 10^8$ м/с.

Из этих формул видно, что чем выше частота (и, соответственно, короче длина волны) излучения, тем большей энергией обладает его квант. Например, кванты рентгеновского излучения несут гораздо больше энергии, чем кванты видимого света, а те, в свою очередь, более энергичны, чем кванты радиоволн. Эта концепция позволила объяснить такие явления, как фотоэффект и тепловое излучение абсолютно черного тела.

Ответ: Энергия кванта — это дискретная порция энергии, величина которой прямо пропорциональна частоте соответствующего излучения. Она рассчитывается по формуле Планка $E = h \nu$, где $\text{E}$ — энергия, $\text{h}$ — постоянная Планка, а $\nu$ — частота излучения. Эта энергия обратно пропорциональна длине волны излучения: $E = h \frac{c}{\lambda}$.