Вопрос:

7. Сколько фотонов монохроматического света прошло через отверстие в диафрагме, если их суммарная энергия равна 13,2 эВ, а длина волны света 750нм? (1эВ = 1,6х10-19 Дж).

Ответ:

Решение:

Для решения задачи нужно перевести суммарную энергию фотонов из электронвольт (эВ) в джоули (Дж) и затем разделить на энергию одного фотона, которая рассчитывается по формуле энергии фотона.

  1. Перевод энергии фотонов в Джоули:
    Суммарная энергия фотонов \( E_{суммарная} \) равна 13,2 эВ. Известно, что 1 эВ = \( 1,6 \times 10^{-19} \) Дж.
    \( E_{суммарная} = 13,2 \text{ эВ} \times 1,6 \times 10^{-19} \frac{\text{Дж}}{\text{эВ}} = 21,12 \times 10^{-19} \text{ Дж} \)
  2. Расчет энергии одного фотона:
    Длина волны света \( \lambda \) равна 750 нм, что составляет \( 750 \times 10^{-9} \) м.
    Энергия одного фотона \( E_f \) рассчитывается по формуле: \( E_f = \frac{hc}{\lambda} \), где \( h \) — постоянная Планка (\( 6,626 \times 10^{-34} \) Дж·с), \( c \) — скорость света (\( 3 \times 10^8 \) м/с).
    \( E_f = \frac{6,626 \times 10^{-34} \text{ Дж} \cdot \text{с} \times 3 \times 10^8 \text{ м/с}}{750 \times 10^{-9} \text{ м}} \)
    \( E_f = \frac{19,878 \times 10^{-26}}{7,5 \times 10^{-7}} \) Дж
    \( E_f \approx 2,65 \times 10^{-19} \) Дж
  3. Расчет количества фотонов:
    Количество фотонов \( N \) равно отношению суммарной энергии к энергии одного фотона:
    \( N = \frac{E_{суммарная}}{E_f} \)
    \( N = \frac{21,12 \times 10^{-19} \text{ Дж}}{2,65 \times 10^{-19} \text{ Дж}} \)
    \( N \approx 7,97 \)

Так как количество фотонов должно быть целым числом, округляем результат.

Ответ: 8 фотонов.

Подать жалобу Правообладателю