Рассмотрим задачу: найти энергию фотона, если его длина волны равна 1,2 нм (нанометр).
Основные формулы и сведения:
Энергия фотона связана с его длиной волны по формуле:
\[ E = \frac{hc}{\lambda} \]
где:
- \( E \) — энергия фотона,
- \( h \) — постоянная Планка (\( 6.626 \times 10^{-34} \) Дж·с),
- \( c \) — скорость света в вакууме (\( 3.0 \times 10^{8} \) м/с),
- \( \lambda \) — длина волны.
Подставляем известные значения:
Длина волны дана в нанометрах, нужно перевести её в метры:
\[ 1.2 \text{ нм} = 1.2 \times 10^{-9} \text{ м} \]
Виды вычислений:
Подставим значения:
\[ E = \frac{(6.626 \times 10^{-34}) \times (3.0 \times 10^{8})}{1.2 \times 10^{-9}} \]Выполняем умножение числителей:
\[ 6.626 \times 10^{-34} \times 3.0 \times 10^{8} = 19.878 \times 10^{-26} \]Деление:
\[ E = \frac{19.878 \times 10^{-26}}{1.2 \times 10^{-9}} \]Делим числовые части:
\[ \frac{19.878}{1.2} \approx 16.565 \]Деление степеней:
\[ 10^{-26} \div 10^{-9} = 10^{-17} \]
Итоговое значение:
\[ E \approx 16.565 \times 10^{-17} \text{ Дж} \]
или, записав в стандартном виде:
\[ E \approx 1.657 \times 10^{-16} \text{ Дж} \]
Ответ:
Энергия фотона с длиной волны 1,2 нм примерно равна 1.66 × 10^{-16} Дж.
Если нужно — могу также перевести энергию в электронвольты (эВ), так как это более удобно для оценки энергии фотонов.
Перевод в эВ:
1 эВ = \( 1.602 \times 10^{-19} \) Дж.
Тогда:
\[ E \approx \frac{1.66 \times 10^{-16}}{1.602 \times 10^{-19}} \approx 1037 \text{ эВ} \]
Ответ:
Энергия фотона ≈ 1.66 × 10^{-16} Дж или ≈ 1037 эВ.