(Обновлен)Задание 4 Параграф 73 ГДЗ Мякишев 11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Мякишев, Буховцев 11 класс, Просвещение: 4. Определите энергию и массу фотонов, соответсвующих границам видимого спектра (длины волн 0,76 мкм и 0,38 мкм).

Дано

$$\lambda_1=7{,}6\cdot10^{-7}\ \text{м}$$
$$\lambda_2=3{,}8\cdot10^{-7}\ \text{м}$$
$$h=6{,}63\cdot10^{-34}\ \text{Дж}\cdot\text{с}$$
$$c=3\cdot10^8\ \text{м/с}$$

Ход решения

Энергия фотона определяется формулой

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

Найдём энергии фотонов для данных длин волн:

$$ E_1=\frac{hc}{\lambda_1}=\frac{6{,}63\cdot10^{-34}\cdot3\cdot10^8}{7{,}6\cdot10^{-7}} \approx2{,}6\cdot10^{-19}\ \text{Дж} $$

$$ E_2=\frac{hc}{\lambda_2}=\frac{6{,}63\cdot10^{-34}\cdot3\cdot10^8}{3{,}8\cdot10^{-7}} \approx5{,}2\cdot10^{-19}\ \text{Дж} $$

Массу фотона найдём по формуле эквивалентности энергии и массы:

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

$$ m_1=\frac{E_1}{c^2}=\frac{2{,}6\cdot10^{-19}}{9\cdot10^{16}} \approx2{,}9\cdot10^{-36}\ \text{кг} $$

$$ m_2=\frac{E_2}{c^2}=\frac{5{,}2\cdot10^{-19}}{9\cdot10^{16}} \approx5{,}8\cdot10^{-36}\ \text{кг} $$

Ответ

$$E_1\approx2{,}6\cdot10^{-19}\ \text{Дж},\quad E_2\approx5{,}2\cdot10^{-19}\ \text{Дж},\quad m_1\approx2{,}9\cdot10^{-36}\ \text{кг},\quad m_2\approx5{,}8\cdot10^{-36}\ \text{кг}.$$