Съдържание
- Стъпка 1: Решете за честотата по отношение на енергията
- Стъпка 2: Определете честотата
- Стъпка 3: Решете за енергия
- Бакшиш
Електромагнитът се занимава с взаимодействието между фотоните, които представляват светлинни вълни и електроните, частиците, с които тези светлинни вълни взаимодействат. По-конкретно, светлинните вълни имат определени универсални свойства, включително постоянна скорост, а също така излъчват енергия, макар и често в много малък мащаб.
Основната единица енергия във физиката е джоулът, или нютон-метър. Скоростта на светлината във вакуум е 3 × 108 m / sec и тази скорост е продукт на всяка честота на светлинните вълни в Херц (броя на светлинните вълни или цикли, в секунда) и дължината на отделните й вълни в метри. Тази връзка обикновено се изразява като:
c = ν × λ
Където ν, гръцката буква nu, е честота и λ, гръцката буква lambda, представлява дължина на вълната.
Междувременно през 1900 г. физикът Макс Планк предложи енергията на светлинна вълна да е директно на нейната честота:
E = h × ν
Тук, h, подходящо, е известен като константа на Планк и има стойност 6,626 × 10-34 Joule-сек.
Взета заедно, тази информация позволява да се изчисли честотата в Херц, когато се дава енергия в джаули и обратно.
Стъпка 1: Решете за честотата по отношение на енергията
Тъй като c = ν × λ, ν = c / λ.
Но E = h × ν, така че
E = h × (c / λ).
Стъпка 2: Определете честотата
Ако получите ν изрично, преминете към стъпка 3. Ако ви даде λ, разделете c на тази стойност, за да определите ν.
Например, ако λ = 1 × 10-6 m (близо до спектъра на видимата светлина), ν = 3 × 108/ 1 × 10-6 m = 3 x 1014 Hz.
Стъпка 3: Решете за енергия
Умножете ν Планк константа, h, по ν, за да получите стойността на Е.
В този пример, E = 6.626 × 10-34 Джаул-сек × (3 × 1014 Hz) = 1.988 х 10-19 J.
Бакшиш
Енергията в малки мащаби често се изразява като електрон-волтове или eV, където 1 J = 6.242 × 1018 ЕГ. За този проблем тогава E = (1.988 × 10-19 )(6.242 × 1018) = 1.241 eV.