Вычислить энергию, массу и импульс фотона, длина волны которого 370 нм.

Для вычисления энергии, массы и импульса фотона, длина волны которого 370 нм, нужно использовать несколько физических формул.

1. Энергия фотона (E):

   Энергия фотона рассчитывается с помощью формулы:

   $$E = \frac{hc}{\lambda}$$

   где:

   • $h$ — постоянная Планка ($h = 6.626 \times 10^{-34}$ Дж·с),

   • $c$ — скорость света в вакууме ($c = 3 \times 10^8$ м/с),

   • $\lambda$ — длина волны фотона.

   Длина волны $\lambda = 370$ нм (нано-метров), что равно $370 \times 10^{-9}$ м.

   Подставляем значения:

   $$E = \frac{(6.626 \times 10^{-34})(3 \times 10^8)}{370 \times 10^{-9}} = 5.37 \times 10^{-19} \text{ Дж}.$$

2. Масса фотона (m):

   Фотон имеет массу покоя, равную нулю, но его масса связана с энергией через известную формулу Эйнштейна $E = mc^2$. Для фотона масса может быть выражена как:

   $$m = \frac{E}{c^2}$$

   Подставляем значения:

   $$m = \frac{5.37 \times 10^{-19}}{(3 \times 10^8)^2} = 5.97 \times 10^{-36} \text{ кг}.$$

   Это так называемая "эффективная" масса фотона, потому что масса фотона не существует в привычном смысле, а определяется его энергией.

3. Импульс фотона (p):

   Импульс фотона можно вычислить через его энергию с помощью следующей формулы:

   $$p = \frac{E}{c}$$

   Подставляем значения:

   $$p = \frac{5.37 \times 10^{-19}}{3 \times 10^8} = 1.79 \times 10^{-27} \text{ кг·м/с}.$$

Таким образом, для фотона с длиной волны 370 нм:

• Энергия фотона составляет $5.37 \times 10^{-19}$ Дж.

• Масса фотона составляет $5.97 \times 10^{-36}$ кг.

• Импульс фотона составляет $1.79 \times 10^{-27}$ кг·м/с.