波長における黄色光の光子の運動量を計算する方法

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著者: Robert Simon
作成日: 15 六月 2021
更新日: 11 5月 2024
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光の量子化(改訂版)
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光子は「波動粒子双対性」として知られるものを示します。つまり、ある意味で光は波として振る舞い(屈折して他の光に重ねられる)、また別の方法では粒子として(運ばれ、伝達できる)勢い)。光子には質量(波の性質)はありませんが、初期の物理学者は、金属に衝突する光子が光電効果として知られる電子(粒子の性質)を置き換えることができることを発見しました。

    その波長から光の周波数を決定します。周波数(f)と波長(d)は、方程式f = c / dによって関連付けられます。ここで、cは光の速度(約2.99 x 10 ^ 8メートル/秒)です。特定の黄色の光の波長は570ナノメートルになる可能性があるため、(2.99 x 10 ^ 8)/(570 x 10 ^ -9)= 5.24 x 10 ^ 14です。黄色のライトの周波数は5.24 x 10 ^ 14ヘルツです。

    Plancks定数(h)と粒子周波数を使用して、光エネルギーを決定します。光子のエネルギー(E)は、方程式E = hfによって、プランク定数と光子の周波数(f)に関連しています。プランク定数は、約6.626 x 10 ^ -34 m ^ 2キログラム/秒です。例では、(6.626 x 10 ^ -34)x(5.24 x 10 ^ 14)= 3.47 x 10 ^ -19。この黄色の光のエネルギーは3.47 x 10 ^ -19ジュールです。

    光子のエネルギーを光の速度で割ります。例では、(3.47 x 10 ^ -19)/(2.99 x 10 ^ 8)= 1.16 x 10 ^ -27。光子の運動量は1.16 x 10 ^ -27キログラム/秒です。