Энергия и импульс фотона

В этой статье предложены задачи на определение энергий и импульсов фотонов. Некоторые простые задачи предложено решить самостоятельно, к ним приведены только ответы.

Задача 1. Найти массу фотона, энергию фотона и импульс фотона для: а) красных лучей с длиной волны $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ ; б) рентгеновских лучей с длиной волны $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ ; в) $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ -лучей с длиной волны $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ .

Для красных лучей:

Переведем в электронвольты:

Попробуйте решить эту задачу для других длин волн самостоятельно.

Ответ: а) $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ Дж, или 1,7 эВ, $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ кг, $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ кг $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ м/с.

б) $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ Дж, или 0,5 кэВ, $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ кг, $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ кг $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ м/с.

в) $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ Дж, или 10 МэВ, $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ кг, $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ кг $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ м/с.

Задача 2. Энергия фотона $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ эВ. Найти длину волны, которая ему соответствует.

Или, выражая длину волны в ангстремах, 300 $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ .

Ответ: 300 $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ .

Задача 3. Определить энергию фотона, которому соответствует длина волны $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ м.

По формулам из задачи 1 решите эту задачу самостоятельно.

Ответ: $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ Дж.

Задача 4. Определить импульс фотона с энергией $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ Дж.

По формулам из задачи 1 решите эту задачу самостоятельно.

Ответ: $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ кг $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ м/с.

Задача 5. Масса фотона $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ кг. Какова соответствующая ему длина волны?

Отсюда

Ответ: 1330 $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ .

Задача 6. Во сколько раз энергия фотона рентгеновского излучения с длиной волны $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ больше энергии фотона видимого света с длиной волны $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ мкм?