光子能量公式如何推导?光子能量公式推导:E=hv,(这个是电磁波能量的假设,假设和频率成正比,h是测定值)。E=pc,=hv=p...
光子能量公式如何推导?
光子能量公式推导:
E=hv,(这个是电磁波能量的假设,假设和频率成正比,h是测定值)。
E=pc,=>hv=pc;(强调E=MC平方 为爱因斯坦的能量公式)。
p=hv/c=h/λ。
其中E:能量,h:planck常量,p:动量。
c:光速,v:频率, λ:波长。
光子能量即光子的能量,为普朗克常量和电磁辐射频率的乘积E=hv,光子即光量子,电磁辐射的量子,传递电磁相互作用的规范粒子,记为γ。其静止质量为零,不带电荷,在真空中以光速c运行,其自旋为1,是玻色子。
光子
是由同样大小的正电粒子和负电粒子所组成,正电粒子中心与负电粒子中心的距离为光子的半径,正电粒子的直径等于负电粒子的直径等于光子的半径,正电粒子的质量等于负电粒子的质量。
光子是以光速运动的旋转的电偶极子,旋转轴的方向与光的运动方向垂直,光子是在电子运动的向心力最大的地方发射的,即发射的方向、受力的方向和旋转轴的方向相互垂直。
光子能量公式可以通过光的波粒二象性来推导。根据量子力学的理论,光既可以被视作粒子,也可以被视作波动。根据爱因斯坦的光电效应理论,光的能量与它的频率相关,即能量和频率成正比。
假设光的能量用E表示,频率用ν表示,那么光子能量公式可以写为E = hν,其中h是普朗克常数,约等于6.62607015 × 10^-34 J·s。这个公式表示了单个光子的能量与它的频率之间的关系。
光子能量公式的推导过程涉及量子力学和光的波动性质的深入理论,超出了简单的解释范围。如果你希望了解更多细节,请深入研究相关的物理学知识。
假设光的能量用E表示,频率用ν表示,那么光子能量公式可以写为E = hν,其中h是普朗克常数,约等于6.62607015 × 10^-34 J·s。这个公式表示了单个光子的能量与它的频率之间的关系。
光子能量公式的推导过程涉及量子力学和光的波动性质的深入理论,超出了简单的解释范围。如果你希望了解更多细节,请深入研究相关的物理学知识。
光电效应h/e怎么算
E=hv-W,W是逸出功,E是最大初动能,hv是光子的能量两个空格的答案是 3.5eV 6.5eV
你这道题目,要 求的最低能量就是逸出功W,答案就是3.5eV,后面的为了使最大初动能加倍也就是最大初动能为3eV,根据公式E=hv-W,3=hv-3.5,hv=6.5eV,光子的能量为6.5eV
你所问的5.0eV就是指光子能量,W=qU,这里的q=e=1.6*10-19次方这里的U就是5.0V,综合显示出来的能力就是5.0eV了,题目只不过把原电核的值用e表示
望采纳!!
你这道题目,要 求的最低能量就是逸出功W,答案就是3.5eV,后面的为了使最大初动能加倍也就是最大初动能为3eV,根据公式E=hv-W,3=hv-3.5,hv=6.5eV,光子的能量为6.5eV
你所问的5.0eV就是指光子能量,W=qU,这里的q=e=1.6*10-19次方这里的U就是5.0V,综合显示出来的能力就是5.0eV了,题目只不过把原电核的值用e表示
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计算光线的总动能的方法
普朗克能量公式E=h·f ,光线的能量等于普朗克常数乘以光线的频率。
为什么光线的频率越高,光线的能量越大呢?
因为虽然光子的速度都是相同的,每秒钟299792458米,但是波长不同的光线一秒钟在29972458米的距离内传播的光子数目是不同的,光线一秒钟在299792458米距离内传播的光子数目与光的频率在数量上相等。
如波长是550纳米的绿色光的频率是5.4507719 10^14Hz 。则波长550纳米的绿色光一秒钟在299792458米距离内传播的光子数目是5.4507719 10^14(5.4507719乘以10的14次方)个。
波长是400纳米的红光的频率是7.49481145乘以10的14次方赫兹,它一秒钟在299792458米的距离内传播的光子数目就是7.49481145乘以10的14次方个。
波长是760纳米的紫光的频率是3.9446376乘以10的14次方,那么它一秒钟在299792458米距离内传播的光子数目就是3.9446376乘以10的14次方个。
所以在用动能定理计算光的能量的时候,二分之一乘以m,乘以299792458米/秒的平方,得到的是一个光子的动能,这时候再乘以光子的数目就得到了光子的总动能。
所以新的公式出来了:
光线在一秒钟内的的总动能等于光线的频率乘以一秒,再乘以单个光量子的能量。
单个光量子的能量可以用动能定理求出来,即等于单个光子的质量与光的速度的平方的乘积的一半。
公式:
E=f·T·1/2 ·m·v^2 (T=1秒)(E表示能量,f表示频率,时间T=1秒,m表示单个光子的质量,v表示光的速度)
计算过程:
由 E=f·T·1/2 ·m·v^2 (T=1秒)
得 E/f=T·1/2 ·m·v^2 (T=1秒)①
普朗克公式 E=h·f,所以E/f=h ②(能量除以频率等于普朗克常数)
由① 、② 得
h=T·1/2 ·m·v^2 (T=1秒)
(h=6.62607015 10^-34J·S ,v在这里等于光速299792458米/秒)
将数据代入公式,
6.62607015 10^-34焦耳·秒 = 1秒 1/2 m (299792458米/秒)^2
6.62607015 10^-34焦耳= 1/2 m (299792458米/秒)^2
m表示单个光子质量,所以单个光子在1秒内产生的动能6.62607015 10^-34焦耳。
(可以进一步求出单个光子的质量,最后求出单个光子的质量是1.47449946 10^-50千克。)
1.波长是550纳米的绿色光的频率是5.4507719 10^14Hz ,所以一条绿色光线在一秒内产生的能量是
E=f·T·1/2 ·m·v^2 (T=1s)
E=5.4507719 10^14/s 1s 6.62607015 10^-34J
E=5.4507719 10^14 6.62607015 10^-34J
E=3.61172 10^-19J
2.波长是400纳米的红光的频率是7.49481145 10^14Hz,所以一条红色光线在一秒内产生的能量是
E=f·T·1/2 ·m·v^2 (T=1秒,即T=1s)
E=7.49481145 10^14/s 1s 6.62607015 10^-34J
E=7.49481145 10^14 6.62607015
10^-34J
E=4.96611 10^-19J
3.波长是760纳米的紫光的频率是3.9446376 10^14Hz,所以一条紫色光线在一秒内产生的能量是
E=f·T·1/2 ·m·v^2 (T=1秒,即T=1s)
E=3.9446376 10^14/s 1s 6.62607015 10^-34J
E=3.9446376 10^14 6.62607015 10^-34J
E=2.61374 10^-19J
为什么光线的频率越高,光线的能量越大呢?
因为虽然光子的速度都是相同的,每秒钟299792458米,但是波长不同的光线一秒钟在29972458米的距离内传播的光子数目是不同的,光线一秒钟在299792458米距离内传播的光子数目与光的频率在数量上相等。
如波长是550纳米的绿色光的频率是5.4507719 10^14Hz 。则波长550纳米的绿色光一秒钟在299792458米距离内传播的光子数目是5.4507719 10^14(5.4507719乘以10的14次方)个。
波长是400纳米的红光的频率是7.49481145乘以10的14次方赫兹,它一秒钟在299792458米的距离内传播的光子数目就是7.49481145乘以10的14次方个。
波长是760纳米的紫光的频率是3.9446376乘以10的14次方,那么它一秒钟在299792458米距离内传播的光子数目就是3.9446376乘以10的14次方个。
所以在用动能定理计算光的能量的时候,二分之一乘以m,乘以299792458米/秒的平方,得到的是一个光子的动能,这时候再乘以光子的数目就得到了光子的总动能。
所以新的公式出来了:
光线在一秒钟内的的总动能等于光线的频率乘以一秒,再乘以单个光量子的能量。
单个光量子的能量可以用动能定理求出来,即等于单个光子的质量与光的速度的平方的乘积的一半。
公式:
E=f·T·1/2 ·m·v^2 (T=1秒)(E表示能量,f表示频率,时间T=1秒,m表示单个光子的质量,v表示光的速度)
计算过程:
由 E=f·T·1/2 ·m·v^2 (T=1秒)
得 E/f=T·1/2 ·m·v^2 (T=1秒)①
普朗克公式 E=h·f,所以E/f=h ②(能量除以频率等于普朗克常数)
由① 、② 得
h=T·1/2 ·m·v^2 (T=1秒)
(h=6.62607015 10^-34J·S ,v在这里等于光速299792458米/秒)
将数据代入公式,
6.62607015 10^-34焦耳·秒 = 1秒 1/2 m (299792458米/秒)^2
6.62607015 10^-34焦耳= 1/2 m (299792458米/秒)^2
m表示单个光子质量,所以单个光子在1秒内产生的动能6.62607015 10^-34焦耳。
(可以进一步求出单个光子的质量,最后求出单个光子的质量是1.47449946 10^-50千克。)
1.波长是550纳米的绿色光的频率是5.4507719 10^14Hz ,所以一条绿色光线在一秒内产生的能量是
E=f·T·1/2 ·m·v^2 (T=1s)
E=5.4507719 10^14/s 1s 6.62607015 10^-34J
E=5.4507719 10^14 6.62607015 10^-34J
E=3.61172 10^-19J
2.波长是400纳米的红光的频率是7.49481145 10^14Hz,所以一条红色光线在一秒内产生的能量是
E=f·T·1/2 ·m·v^2 (T=1秒,即T=1s)
E=7.49481145 10^14/s 1s 6.62607015 10^-34J
E=7.49481145 10^14 6.62607015
10^-34J
E=4.96611 10^-19J
3.波长是760纳米的紫光的频率是3.9446376 10^14Hz,所以一条紫色光线在一秒内产生的能量是
E=f·T·1/2 ·m·v^2 (T=1秒,即T=1s)
E=3.9446376 10^14/s 1s 6.62607015 10^-34J
E=3.9446376 10^14 6.62607015 10^-34J
E=2.61374 10^-19J
为什么算出光子的动能是能量的一半
按爱因斯坦质能转换方程得光子的能量E=MC^2rn而光子的能量都是它的动能,所以又有E=1/2MC^2rn前后两个E求出了为什么不一样?还是说光子的能量不只是它的动能?首先,要弄明白爱因斯坦的质能方程 E = MC^2, 这里指的是“质能转换”,严格来讲,这个E = MC^2, 应该理解为 E = ΔM C^2, 即粒子损失的质量转换成相当的能量当量, 用爱因斯坦质能方程来描述。是指的质量和能量之间的转换关系。
而动能方程 E = 1/2 M V^2, 指的是物体在质量不变的情况下,随速度的变化,而增加(或减少)的能量。这个是物体受外力的作用而使自身动能增加或减少的变化关系,物体本身的质量不变,变的是物体的速度。物体的速度变了,它的动能就变了。即,动能方程。
质能方程和动能方程不能混为一谈哦。
光子的静止质量为零,也就是说光子本身是没有静止质量的,不能套用 E=1/2MC^2这个公式,这个公式里的M是指的宏观物体的静止质量,适用的情况是,在物体(或粒子)的质量不变的情况下才能适用。微观粒子具有波粒二象性,对于没有静止质量的光子而言,其能量用E = hv来描述,即光子的能量随光子的频率成正比。
不懂继续追问吧。
而动能方程 E = 1/2 M V^2, 指的是物体在质量不变的情况下,随速度的变化,而增加(或减少)的能量。这个是物体受外力的作用而使自身动能增加或减少的变化关系,物体本身的质量不变,变的是物体的速度。物体的速度变了,它的动能就变了。即,动能方程。
质能方程和动能方程不能混为一谈哦。
光子的静止质量为零,也就是说光子本身是没有静止质量的,不能套用 E=1/2MC^2这个公式,这个公式里的M是指的宏观物体的静止质量,适用的情况是,在物体(或粒子)的质量不变的情况下才能适用。微观粒子具有波粒二象性,对于没有静止质量的光子而言,其能量用E = hv来描述,即光子的能量随光子的频率成正比。
不懂继续追问吧。
光子没有质量哦亲。所以两个方程均不适用
而且爱因斯坦描述的是宏观物体,对于微观粒子是不适用的
光子能量应该用E=hv计算,h为普朗克常数,v为频率
所以光子能量大小只与频率有关
以后凡是涉及微观粒子的,套用牛顿经典力学和相对论一定要慎重,这是量子力学的领域。
而且爱因斯坦描述的是宏观物体,对于微观粒子是不适用的
光子能量应该用E=hv计算,h为普朗克常数,v为频率
所以光子能量大小只与频率有关
以后凡是涉及微观粒子的,套用牛顿经典力学和相对论一定要慎重,这是量子力学的领域。
在相对论的情况下,Ek=(m-m0)c^2,不是经典力学中的1/2mv^2,原因是推导的时候d(mv)=d(m0v/((1-v^2/c^2))^1/2
公式导出后,将此公式用于光子,m0=0,所以光子Ek=mc^2
公式导出后,将此公式用于光子,m0=0,所以光子Ek=mc^2
本文标题: 光子的动能如何计算
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