Comment calculer le momentum d'un photon de lumière jaune dans une longueur d'onde

L'équation d'Einstein E = mc ^ 2 est importante pour dériver l'expression de l'impulsion d'un photon.

Les photons présentent ce qu'on appelle la «dualité onde-particule», ce qui signifie que la lumière se comporte comme une onde (en ce sens qu'elle se réfracte et peut être superposée à une autre lumière) et d'une autre manière comme une particule élan). Même si un photon n'a pas de masse (une propriété des ondes), les premiers physiciens ont découvert que les photons qui frappent le métal pourraient déplacer les électrons (une propriété des particules) dans ce qu'on appelle l'effet photoélectrique.

Déterminer la fréquence de la lumière de sa longueur d'onde. La fréquence (f) et la longueur d'onde (d) sont liées par l'équation f = c / d, où c est la vitesse de la lumière (environ 2,99 x 10 ^ 8 mètres par seconde). Une lumière jaune spécifique pourrait avoir une longueur d'onde de 570 nanomètres, donc (2,99 x 10 ^ 8) / (570 x 10 ^ -9) = 5,24 x 10 ^ 14. La fréquence de la lumière jaune est de 5,24 x 10 ^ 14 Hertz.

Déterminer l'énergie de la lumière en utilisant la constante de Planck (h) et la fréquence de la particule. L'énergie (E) d'un photon est liée à la constante de Planck et à la fréquence du photon (f) par l'équation E = hf. La constante de Planck est d'environ 6,626 x 10 ^ -34 m ^ 2 kilogrammes par seconde. Dans l'exemple, (6,626 x 10 ^ -34) x (5,24 x 10 ^ 14) = 3,47 x 10 ^ -19. L'énergie de cette lumière jaune est de 3,47 x 10 ^ -19 Joules.

Divisez l'énergie du photon par la vitesse de la lumière. Dans l'exemple, (3,47 x 10 ^ -19) / (2,99 x 10 ^ 8) = 1,16 x 10 ^ -27. L'impulsion du photon est de 1,16 x 10 ^ -27 kilogrammes par seconde.

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