Чему равна энергия, масса и импульс фотона для рентгеновских лучей (v=10 (18) Гц

Для рентгеновских лучей с частотой v=10^18 Гц энергия фотона E=hv равна примерно 6.63*10^-7 эВ, масса фотона равна нулю, а импульс фотона равен h/λ, где λ - длина волны фотона.

Для рентгеновских лучей с частотой ( \nu = 10^{18} ) Гц можно вычислить энергию, массу и импульс фотона, используя основные физические формулы.

1. Энергия фотона

Энергия фотона ( E ) определяется по формуле Планка: [ E = h \nu ] где:

• ( h ) — постоянная Планка (( h \approx 6.626 \times 10^{-34} ) Дж·с),
• ( \nu ) — частота фотона.

Подставляем значения: [ E = 6.626 \times 10^{-34} \, \text{Дж·с} \times 10^{18} \, \text{Гц} ] [ E = 6.626 \times 10^{-16} \, \text{Дж} ]

2. Масса фотона

Хотя фотон не имеет массы покоя (( m_0 = 0 )), он обладает эквивалентной массой за счёт своей энергии. Эту массу можно найти, используя соотношение между энергией и массой из специальной теории относительности: [ E = mc^2 ] где:

• ( m ) — эквивалентная масса фотона,
• ( c ) — скорость света (( c \approx 3 \times 10^8 ) м/с).

Решаем уравнение относительно массы: [ m = \frac{E}{c^2} ]

Подставляем значения: [ m = \frac{6.626 \times 10^{-16} \, \text{Дж}}{(3 \times 10^8 \, \text{м/с})^2} ] [ m = \frac{6.626 \times 10^{-16}}{9 \times 10^{16}} ] [ m = 7.362 \times 10^{-33} \, \text{кг} ]

3. Импульс фотона

Импульс фотона ( p ) можно определить из формулы: [ p = \frac{E}{c} ]

Подставляем значения: [ p = \frac{6.626 \times 10^{-16} \, \text{Дж}}{3 \times 10^8 \, \text{м/с}} ] [ p = 2.209 \times 10^{-24} \, \text{кг·м/с} ]

Итог

Поэтому для рентгеновских лучей с частотой ( \nu = 10^{18} ) Гц значения энергии, массы и импульса фотона равны:

• Энергия: ( E = 6.626 \times 10^{-16} \, \text{Дж} )
• Эквивалентная масса: ( m = 7.362 \times 10^{-33} \, \text{кг} )
• Импульс: ( p = 2.209 \times 10^{-24} \, \text{кг·м/с} )

Эти результаты показывают, что фотон, обладая нулевой массой покоя, имеет энергию и импульс, которые связаны с его частотой и скоростью света.

Для фотона рентгеновских лучей с частотой v=10^18 Гц энергия можно вычислить по формуле E = hv, где h - постоянная Планка равная 6.6310^-34 Джс, v - частота. Таким образом, энергия фотона будет равна E = 6.6310^-34 10^18 = 6.63*10^-16 Дж.

Масса фотона равна нулю, так как фотон является элементарной частицей без массы в покое.

Импульс фотона можно вычислить по формуле p = E/c, где c - скорость света в вакууме равная примерно 310^8 м/с. Следовательно, импульс фотона будет p = 6.6310^-16 / 310^8 ≈ 2.2110^-24 кг∙м/с.