NộI Dung
- Bước 1: Giải quyết tần suất về mặt năng lượng
- Bước 2: Xác định tần suất
- Bước 3: Giải quyết năng lượng
- tiền boa
Điện từ liên quan đến sự tương tác giữa các photon tạo thành sóng ánh sáng và electron, các hạt mà các sóng ánh sáng này tương tác với nhau. Cụ thể, sóng ánh sáng có các tính chất phổ quát nhất định, bao gồm tốc độ không đổi, và cũng phát ra năng lượng, mặc dù thường ở quy mô rất nhỏ.
Đơn vị cơ bản của năng lượng trong vật lý là Joule, hay Newton-mét. Tốc độ ánh sáng trong vắc-xin là 3 × 108 m / giây và tốc độ này là sản phẩm của bất kỳ tần số sóng ánh sáng nào trong Hertz (số lượng sóng ánh sáng, hoặc chu kỳ, mỗi giây) và chiều dài của các sóng riêng lẻ tính bằng mét. Mối quan hệ này thường được thể hiện là:
c = ν ×
Trong đó ν, chữ cái Hy Lạp nu, là tần số và, chữ cái Hy Lạp lambda, đại diện cho bước sóng.
Trong khi đó, vào năm 1900, nhà vật lý Max Planck đã đề xuất rằng năng lượng của sóng ánh sáng trực tiếp đến tần số của nó:
E = h × ν
Ở đây, h, một cách phù hợp, được gọi là hằng số Plancks và có giá trị là 6,626 × 10-34 Joule-giây.
Được kết hợp với nhau, thông tin này cho phép tính tần số tính bằng Hertz khi được cung cấp năng lượng trong Joules và ngược lại.
Bước 1: Giải quyết tần suất về mặt năng lượng
Vì c = ν ×, ν = c /.
Nhưng E = h × ν, vì vậy
E = h × (c /).
Bước 2: Xác định tần suất
Nếu bạn nhận được ν một cách rõ ràng, hãy chuyển sang Bước 3. Nếu được cho, chia c cho giá trị này để xác định ν.
Ví dụ: nếu = 1 × 10-6 m (gần với phổ ánh sáng khả kiến), ν = 3 × 108/ 1 × 10-6 m = 3 x 1014 Hz.
Bước 3: Giải quyết năng lượng
Nhân số hằng số Plancks, h, với ν để nhận giá trị của E.
Trong ví dụ này, E = 6.626 × 10-34 Joule-giây × (3 × 1014 Hz) = 1.988 x 10-19 J.
tiền boa
Năng lượng trên quy mô nhỏ thường được biểu thị dưới dạng electron-Volts hoặc eV, trong đó 1 J = 6.242 × 1018 eV. Đối với vấn đề này, sau đó, E = (1.988 × 10-19 )(6.242 × 1018) = 1.241 eV.