71.21 [н] Определите энергию фотона, длина волны которого равна: 1) 555 нм (зелёный свет); 2) 0,15 нм (рентгеновское излучение); 3) 10⁻⁸ нм (ү-излучение). Ответ выразите в джоулях и электрон-вольтах (1 эВ=1,6·10⁻¹⁹ Дж).

1) Энергия фотона с длиной волны 555 нм:

• Переводим длину волны в метры: λ = 555 нм = 555 × 10⁻⁹ м
• Используем формулу для энергии фотона: E = hc/λ, где h = 6,626 × 10⁻³⁴ Дж·с и c = 3 × 10⁸ м/с
• Вычисляем энергию в джоулях: E = (6,626 × 10⁻³⁴ Дж·с × 3 × 10⁸ м/с) / (555 × 10⁻⁹ м) ≈ 3,58 × 10⁻¹⁹ Дж
• Переводим энергию в электрон-вольты: E (эВ) = E (Дж) / (1,6 × 10⁻¹⁹ Дж/эВ) ≈ 3,58 × 10⁻¹⁹ Дж / (1,6 × 10⁻¹⁹ Дж/эВ) ≈ 2,24 эВ

2) Энергия фотона с длиной волны 0,15 нм:

• Переводим длину волны в метры: λ = 0,15 нм = 0,15 × 10⁻⁹ м
• Используем формулу для энергии фотона: E = hc/λ
• Вычисляем энергию в джоулях: E = (6,626 × 10⁻³⁴ Дж·с × 3 × 10⁸ м/с) / (0,15 × 10⁻⁹ м) ≈ 1,32 × 10⁻¹⁵ Дж
• Переводим энергию в электрон-вольты: E (эВ) = E (Дж) / (1,6 × 10⁻¹⁹ Дж/эВ) ≈ 1,32 × 10⁻¹⁵ Дж / (1,6 × 10⁻¹⁹ Дж/эВ) ≈ 8250 эВ

3) Энергия фотона с длиной волны 10⁻⁸ нм:

• Переводим длину волны в метры: λ = 10⁻⁸ нм = 10⁻⁸ × 10⁻⁹ м = 10⁻¹⁷ м
• Используем формулу для энергии фотона: E = hc/λ
• Вычисляем энергию в джоулях: E = (6,626 × 10⁻³⁴ Дж·с × 3 × 10⁸ м/с) / (10⁻¹⁷ м) ≈ 1,99 × 10⁻¹⁷ Дж
• Переводим энергию в электрон-вольты: E (эВ) = E (Дж) / (1,6 × 10⁻¹⁹ Дж/эВ) ≈ 1,99 × 10⁻¹⁷ Дж / (1,6 × 10⁻¹⁹ Дж/эВ) ≈ 124 эВ