Как найти импульс фото на - Сайт, где вы сможете решить свои вопросы

Импульс фотона

Используя формулу массы фотона, можно получить формулу импульса фотона р = mc.

Если

p	импульс фотона,	(кг × м)/с
h	постоянная Планка, 6,626 × 10^-34,	Дж × с
ν	частота излучения,	Гц = 1/с
λ	длина волны излучения в вакууме,	м
c	скорость света в вакууме, 3 × 10⁸	м/с

то

[ p=frac{hν}{c}=frac{h}{λ}]

Экспериментальные доказательства квантовых свойств излучения и корпускулярной природы фотона основываются на:

а) фотоэлектрическом эффекте: скорость испускаемых фотоэлектронов не зависит от интенсивности света, но зависит от его частоты. Если частота оказывается ниже граничного значения, то электроны не испускаются;

б) эффекте Комптона: при столкновении фотона с электроном часть энергии и импульса фотона передается электрону. Потеря фотоном энергии приводит к уменьшению его частоты. Скорость электрона после соударения определяется на основе закона сохранения импульса.

Вычислить, найти импульс фотона через частоту

Вычислить, найти импульс фотона через длину волны

Импульс фотона	стр. 731

Источник

Основная формула для нахождения импульса фотона проста: энергию фотона следует поделить на его скорость, то есть скорость света.

Р=Е/с

В этой формуле скорость света – константа, а вот энергия может быть задана различными способами. Чаще всего в задачах встречается заданная длина волны или частота излучения. В этом случае следует воспользоваться несколькими несложными преобразованиями.

Энергия фотона в общем виде это произведение постоянной Планка с черточкой на угловую частоту ω

Е=ħω и для импульса получается выражение: Р=ħω/с или меняя постоянную Планка на обычную p=hω/2πc

Частота излучения и угловая частота связаны еще одним выражением: ω=2πν

Тогда импульс фотона через частоту излучения находится как Р=hν/c

Последний случай, когда импульс надо определить зная длину волны также прост. Зная, что длина волны находится по формуле λ=c/ν, просто выражаем частоту через длину волны ν=c/λ и подставляем ее в предыдущую формулу для импульса:

Получаем: Р=h/λ

В любом случае для определения импульса фотона требуется только одна заданная величина и знание значений констант.

Источник

Как найти импульс фотона

Фотон – самая распространенная элементарная частица во вселенной. Он не имеет массы покоя и в полной степени проявляет свойства волн. Вследствие этого в курсах квантовой физики школ и ВУЗ-ов изучению фотонов уделяется большое внимание. И первые задачи по данной теме будут о том, как найти импульс фотона.

Вам понадобится

– калькулятор;
– возможно, физический справочник.

Инструкция

Найдите импульс фотона, зная его энергию. Произведите вычисления по формуле p=E/c, где E – энергия, а c – скорость фотона. Поскольку фотон является элементарной частицей, у которой отсутствует состояние покоя, его скорость всегда можно принимать равной 3∙10^8 м/с. Иными словами, импульс будет равен p=E/(3∙10^8)=(E∙10^-8)/3.

Зная угловую частоту фотона, найдите его импульс. Энергия фотона может быть вычислена как E=ħω, где ω – угловая частота, а ħ=h/2π (здесь h – постоянная Планка). Используя связь энергии и импульса, описанную в первом шаге, представьте формулу расчета импульса как: p=ħω/c=hω/2πc.

Вычислите импульс фотона, зная показатель частоты излучения света. Используйте связь между угловой и линейной частотой. Она выражается как ω=2πν, где ν – частота излучения. Поскольку, как было показано в предыдущем шаге, p=hω/2πc, то импульс может быть выражен через отношение: p=2hπν/2πc=hν/c. Обратите внимание на то, что, поскольку скорость света и постоянная Планка – константы, импульс фотона, фактически, зависит только от его частоты.

Найдите импульс фотона на основании значения длины его волны. В общем смысле длина любой волны связана с ее частотой и скоростью распространения отношением λ=V/F, где F – частота, а V – скорость. Поэтому длина волны фотона, имеющего скорость света, будет равна λ =c/ν, где ν – его частота. Соответственно, ν=c/λ. Поэтому импульс может быть выражен как p=hν/c=hc/λc=h/λ.

Видео по теме

Обратите внимание

Скорость света при его распространении в веществе может существенно отличаться от его скорости в вакууме. Учитывайте данное обстоятельство при проведении расчетов.

Полезный совет

При проведении расчетов, связанных с определением импульсов элементарных частиц, в том числе и фотонов, переводите все значения в систему СИ. Постоянную Планка h принимайте равной 6,626∙10^34 Дж∙с. Заранее найдите отношение h/c для быстрого получения значений импульсов фотонов на основании значений их частот.

Войти на сайт

или

Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?

This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.

Источник

Как найти импульс фотона

Источник

Импульс фотона — это импульс элементарной частицы (фотона), квант электромагнитного излучения (в узком смысле — света). Это частица, способная существовать и иметь массу только двигаясь со скоростью света.

$LARGE p=frac{hv}{c}=frac{h}{lambda }$

Фотон — это элементарная частица, которая всегда движется со скоростью света, а если остановится (что невозможно), то масса фотона станет нулевой, то есть масса покоя будет равняться 0. Следовательно, масса фотона отличается от массы таких элементарных частиц, как электрон, протон и нейтрон, которые обладают отличной от нуля массой покоя и могут находиться в состоянии покоя.

Если рассуждать, то можно понять, если фотон имеет импульс, следовательно свет, падающий на тело, должен оказывать на него давление. Согласно квантовой теории, давление света на поверхность обусловлено тем, что каждый фотон при соударении с поверхностью передает ей свой импульс.

Так же фотон имеет:

Энергия фотона: $LARGE E=frac{hnu }{c^2}=frac{h}{clambda }=frac{homega }{2pi c^2}$