Все задачи по теме — от базовых к сложным, с подсказками и решениями. Объяснение темы — на странице темы.
Найдите энергию фотона видимого света частотой 5,0·10¹⁴ Гц. Постоянная Планка \(h = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\) Дж·с.
Энергия фотона равна постоянной Планка, умноженной на частоту.
\(E = h\nu = 6{,}63 \cdot 10^{-34} \cdot 5{,}0 \cdot 10^{14} \approx 3{,}3 \cdot 10^{-19}\) Дж.
Звук взрыва на Солнце до Земли не доходит, а солнечный свет доходит. Почему?
Вспомните, что колеблется в звуковой волне и что — в световой.
Звук — упругая волна, ей нужно вещество, а между Солнцем и Землёй почти вакуум. Свет — электромагнитная волна, в ней колеблются электрическое и магнитное поля, и среда для этого не нужна.
Лазер излучает синий свет с длиной волны 450 нм. Найдите энергию одного фотона. \(h = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\) Дж·с, \(c = 3 \cdot 10^8\) м/с.
Сначала найдите частоту \(\nu = c/\lambda\).
\(\nu = \dfrac{c}{\lambda} = \dfrac{3 \cdot 10^8}{4{,}5 \cdot 10^{-7}} \approx 6{,}67 \cdot 10^{14}\) Гц; \(E = h\nu = 6{,}63 \cdot 10^{-34} \cdot 6{,}67 \cdot 10^{14} \approx 4{,}4 \cdot 10^{-19}\) Дж.
Энергия фотона 2,0·10⁻¹⁹ Дж. Найдите частоту излучения. Видит ли его глаз, если видимый свет занимает частоты от 4,0·10¹⁴ до 8,0·10¹⁴ Гц?
Выразите частоту из формулы \(E = h\nu\).
\(\nu = \dfrac{E}{h} = \dfrac{2{,}0 \cdot 10^{-19}}{6{,}63 \cdot 10^{-34}} \approx 3{,}0 \cdot 10^{14}\) Гц. Это меньше \(4{,}0 \cdot 10^{14}\) Гц — инфракрасное излучение, глаз его не видит.
Лазерная указка мощностью 1 мВт светит красным светом с длиной волны 650 нм. Сколько фотонов она испускает за 1 с? \(h = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\) Дж·с, \(c = 3 \cdot 10^8\) м/с.
Энергия за секунду равна мощности; разделите её на энергию одного фотона.
Энергия фотона: \(E = \dfrac{hc}{\lambda} = \dfrac{6{,}63 \cdot 10^{-34} \cdot 3 \cdot 10^8}{6{,}5 \cdot 10^{-7}} \approx 3{,}06 \cdot 10^{-19}\) Дж.
За 1 с указка излучает \(W = Pt = 10^{-3}\) Дж. Число фотонов: \(N = \dfrac{W}{E} = \dfrac{10^{-3}}{3{,}06 \cdot 10^{-19}} \approx 3{,}3 \cdot 10^{15}\).
Во сколько раз энергия фотона фиолетового света (400 нм) больше энергии фотона красного света (700 нм)?
Энергия фотона обратно пропорциональна длине волны.
\(E = \dfrac{hc}{\lambda}\), поэтому \(\dfrac{E_{\text{ф}}}{E_{\text{к}}} = \dfrac{\lambda_{\text{к}}}{\lambda_{\text{ф}}} = \dfrac{700}{400} = 1{,}75\).
УрокГид — https://urokgid.ru/fizika/9-klass/elektromagnitnoe-pole-i-svet/elektromagnitnaya-priroda-sveta/zadachi/