Как изменится импульс фотонов при увеличении длины световой волны в 2 раза?

drobovikzena drobovikzena    2   01.06.2019 10:40    8

Ответы
султик12 султик12  02.07.2020 15:25
Из классической механики известно, что импульс p определяется как произведение массы m и скорости v:
p = mv 
Фотон - это частица света, и движется фотон со скоростью света c. Значит, импульс фотона определяется как
p=mc
Энергия по закону Эйнштейна равна
E = mc^2.
Отсюда видно, что энергия связана с импульсом следующим образом:
p = \dfrac{E}{c}.
С другой стороны, с квантовой точки зрения, энергия фотона равна произведению постоянной Планка h и частоты \nu:
E = h \nu
Или выражая частоту через длину волны (\nu = c/\lambda) получим
E = h\nu = \dfrac{hc}{\lambda}
Таким образом, импульс связан с длиной волны следующим образом:
p = \dfrac{E}{c} = \dfrac{h}{\lambda}
Кстати, это выражение часто называют гипотезой де Бройля и справедливо не только для фотонов, но и для электронов.

В итоге, получаем, что при увеличении длины световой волны в 2 раза (\lambda' = 2\lambda), импульс фотона уменьшится в 2 раза:
p' = \dfrac{h}{\lambda'} = \dfrac{h}{2\lambda} = \dfrac{p}{2}.

ответ: импульс уменьшится в 2 раза.
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика