Come calcolare la quantità di moto di un fotone di luce gialla in una lunghezza d'onda

Fotoni mostrano ciò che è noto come "dualità onda - particella," significato che in qualche modo luce si comporta come un'onda (nel senso che rifrange e può essere sovrapposta altra luce) e in altri modi come una particella (nel senso che trasporta e possibile trasferire quantità di moto). Anche se un fotone non ha massa (una proprietà delle onde), primi fisici ha trovato che i fotoni che colpisce il metallo potrebbero spostare elettroni (una proprietà di particelle) in quello che è noto come l'effetto fotoelettrico.

Istruzioni

• Determinare la frequenza della luce dalla sua lunghezza d'onda. La frequenza (f) e la lunghezza d'onda (d) sono legati dall'equazione f = c/d, dove c è la velocità della luce (circa 2.99 x 10 ^ 8 metri al secondo). Una luce gialla specifica potrebbe essere 570 nanometri di lunghezza d'onda, pertanto, (2.99 x 10 ^ 8) / (570 x 10 ^ -9) = 5.24 x 10 ^ 14. Frequenza della luce gialla è 5,24 x 10 ^ 14 Hertz.

• Determinare l'energia della luce utilizzando la costante di Planck (h) e la frequenza della particella. L'energia (E) di un fotone è correlata la costante di Planck e la frequenza del fotone (f) tramite l'equazione E = HF. la costante di Planck è circa 6,626 x 10 ^-34 m ^ 2 chilogrammi al secondo. Nell'esempio (6,626 x 10 ^ -34) x (5,24 x 10 ^ 14) = 3.47 x 10 ^ -19. L'energia di questa luce gialla è 3.47 x 10 ^-19 Joule.

• Divisione energia del fotone per la velocità della luce. Nell'esempio (3.47 x 10 ^ -19) / (2.99 x 10 ^ 8) = 1,16 x 10 ^ -27. La quantità di moto del fotone è 1,16 x 10 ^-27 chilogrammo metri al secondo.