Номер 9, страница 246 - гдз по физике 9 класс учебник Грачев, Погожев

Глава 7. Электромагнитные колебания и волны. Параграф 38. Электромагнитные волны. Вопросы - номер 9, страница 246.

Условие.

9. Что называют фотоном? Чему равна его энергия?

Решение.

Что называют фотоном?

Фотоном (от древнегреческого φῶς — «свет») называют фундаментальную элементарную частицу, которая является квантом (наименьшей неделимой порцией) электромагнитного поля, включая свет. Фотон не имеет массы покоя и электрического заряда. Он может существовать, только двигаясь со скоростью света в вакууме. Ключевой особенностью фотона является корпускулярно-волновой дуализм: он проявляет свойства как частицы (например, обладает энергией и импульсом, может взаимодействовать с другими частицами), так и волны (способен к дифракции и интерференции).

Ответ: Фотон — это элементарная частица, квант электромагнитного излучения, не имеющая массы покоя и электрического заряда, и обладающая свойствами как частицы, так и волны.

Чему равна его энергия?

Энергия фотона прямо пропорциональна частоте электромагнитного излучения, носителем которого он является. Она рассчитывается по формуле Планка: $E = h \nu$, где $\text{E}$ — энергия фотона, $\text{h}$ — постоянная Планка (приблизительно $6.626 \times 10^{-34}$ Дж·с), а $\nu$ — частота излучения.

Поскольку частота $\nu$ связана с длиной волны $\lambda$ и скоростью света в вакууме $\text{c}$ соотношением $\nu = c / \lambda$, энергию фотона также можно выразить через длину волны: $E = \frac{hc}{\lambda}$. Из этих формул следует, что фотоны излучения с более высокой частотой (и более короткой длиной волны), например, рентгеновские лучи, обладают большей энергией, чем фотоны излучения с низкой частотой (и длинной волной), например, радиоволны.

Ответ: Энергия фотона $\text{E}$ равна произведению постоянной Планка $\text{h}$ на частоту электромагнитного излучения $\nu$, что выражается формулой $E = h \nu$.