Источник света мощностью 100 Вт излучает 5*10^20 фотонов за 1 сек. а) определите частоту такого излучения. б) чему равен импульс фото фотонов такого излучения? в) во сколько раз импульс фотонов данного излучения меньше импульса фотонов рентгеновского излучения с длиной волны 0,1 нм?
а) Для определения частоты излучения воспользуемся формулой энергии фотона: E = h f, где E - энергия фотона, h - постоянная Планка, f - частота излучения. Энергия фотона: E = 100 эВ = 100 1.610^(-19) Дж = 1.610^(-17) Дж. Постоянная Планка: h = 6.6310^(-34) Джс. Отсюда находим частоту излучения: f = E/h = (1.610^(-17))/6.6310^(-34) ≈ 2.41*10^16 Гц.
б) Импульс фотона соответствует импульсу световой волны: p = E/c, где p - импульс, c - скорость света. Импульс фотона: p = (1.610^(-17))/310^8 ≈ 5.3310^(-26) кгм/с.
в) Импульс фотона определяется формулой: p = h / λ, где λ - длина волны. Импульс фотона рентгеновского излучения с λ = 0.1 нм = 110^(-10) м: p = (6.6310^(-34)) / (110^(-10)) ≈ 6.6310^(-24) кгм/с. Отношение импульсов: (5.3310^(-26)) / (6.63*10^(-24)) ≈ 0.008. Таким образом, импульс фотонов данного излучения в 0.008 раз меньше импульса фотонов рентгеновского излучения.
а) Для определения частоты излучения воспользуемся формулой энергии фотона:
E = h f,
где E - энергия фотона, h - постоянная Планка, f - частота излучения.
Энергия фотона:
E = 100 эВ = 100 1.610^(-19) Дж = 1.610^(-17) Дж.
Постоянная Планка:
h = 6.6310^(-34) Джс.
Отсюда находим частоту излучения:
f = E/h = (1.610^(-17))/6.6310^(-34) ≈ 2.41*10^16 Гц.
б) Импульс фотона соответствует импульсу световой волны:
p = E/c,
где p - импульс, c - скорость света.
Импульс фотона:
p = (1.610^(-17))/310^8 ≈ 5.3310^(-26) кгм/с.
в) Импульс фотона определяется формулой:
p = h / λ,
где λ - длина волны.
Импульс фотона рентгеновского излучения с λ = 0.1 нм = 110^(-10) м:
p = (6.6310^(-34)) / (110^(-10)) ≈ 6.6310^(-24) кгм/с.
Отношение импульсов:
(5.3310^(-26)) / (6.63*10^(-24)) ≈ 0.008.
Таким образом, импульс фотонов данного излучения в 0.008 раз меньше импульса фотонов рентгеновского излучения.