Определите массу и импульс фотона для излучения с длиной волны 1 мкм3.    Назовите характерные черты явления дифракции света. При каких условиях отчётливо наблюдается это явление?
от

1 Ответ

дано:  
- Длина волны (λ) = 1 мкм = 1 * 10^(-6) м  
- Скорость света (c) = 3 * 10^8 м/с  
- Планковская постоянная (h) = 6,626 * 10^(-34) Дж·с  

найти:  
- Массу фотона (m)  
- Импульс фотона (p)  

решение:

1. Сначала найдем энергию фотона (E) по формуле:
   E = h * c / λ.

2. Подставляем значения:
   E = (6,626 * 10^(-34) Дж·с) * (3 * 10^8 м/с) / (1 * 10^(-6) м).
   E = (6,626 * 3) * 10^(-34 + 8 + 6) = 19,878 * 10^(-20) Дж ≈ 1,99 * 10^(-19) Дж.

3. Теперь найдем массу фотона. Известно, что энергия фотона связана с его массой по формуле:
   E = m * c^2.

   Отсюда масса фотона:
   m = E / c^2.

4. Подставим найденное значение энергии и скорость света:
   m = (1,99 * 10^(-19) Дж) / (3 * 10^8 м/с)^2.
   m = (1,99 * 10^(-19)) / (9 * 10^{16}) = 2,21 * 10^(-36) кг.

5. Импульс фотона (p) можно найти по формуле:
   p = E / c.

6. Подставим значения:
   p = (1,99 * 10^(-19) Дж) / (3 * 10^8 м/с).
   p = 6,63 * 10^(-28) кг·м/с.

ответ:  
Масса фотона для излучения с длиной волны 1 мкм составляет примерно 2,21 * 10^(-36) кг.  
Импульс фотона для излучения с длиной волны 1 мкм составляет примерно 6,63 * 10^(-28) кг·м/с.  

характерные черты явления дифракции света:  
- Дифракция — это отклонение световых волн от прямолинейного распространения при взаимодействии с препятствиями или щелями, размер которых сопоставим с длиной волны света.
- Происходит образование интерференционных узоров, состоящих из чередующихся светлых и темных полос (максимумов и минимумов интенсивности).
- Явление дифракции приводит к расширению теней и образованию цветных эффектов, таких как радуга на каплях дождя.

условия для отчетливого наблюдения дифракции:  
- Дифракция ярче выражена, когда размеры препятствия или щели близки к длине волны света.
- Хорошо наблюдается при использовании когерентных источников света, например, лазеров.
от