Определите массу фотона желтого света с длиной волны 600 нм

Масса фотона может быть определена с использованием формулы Эйнштейна E=mc^2, где E - энергия фотона, m - его масса, c - скорость света.

Энергия фотона связана с его длиной волны формулой Planck's E = hc/λ, где h - постоянная Планка, c - скорость света, λ - длина волны.

Таким образом, масса фотона может быть выражена как m = E/c^2 = (hc/λ)/c^2 = h/λc, где h = 6.626 x 10^-34 Дж·с - постоянная Планка.

Подставляя данные для желтого света с длиной волны 600 нм (600 x 10^-9 м), получаем m = (6.626 x 10^-34 Дж·с) / (600 x 10^-9 м x 3 x 10^8 м/с) ≈ 3.69 x 10^-36 кг.

Таким образом, масса фотона желтого света с длиной волны 600 нм составляет примерно 3.69 x 10^-36 кг.

Чтобы определить массу фотона желтого света с длиной волны 600 нм, нужно понять, что фотон, согласно современной физике, не обладает массой покоя. Однако у него есть энергия и, следовательно, эквивалентная масса, которая проявляется в движении.

1. Энергия фотона: Энергия фотона определяется формулой:

   [ E = \frac{hc}{\lambda} ]

   где:

   • ( h ) — постоянная Планка, ( 6.626 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с} ),
   • ( c ) — скорость света в вакууме, ( 3 \times 10^8 \, \text{м/с} ),
   • ( \lambda ) — длина волны света, в данном случае ( 600 \, \text{нм} = 600 \times 10^{-9} \, \text{м} ).

2. Подставим значения в формулу для энергии:

   [ E = \frac{6.626 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с} \times 3 \times 10^8 \, \text{м/с}}{600 \times 10^{-9} \, \text{м}} ]

   [ E = \frac{1.9878 \times 10^{-25} \, \text{Дж} \cdot \text{м}}{600 \times 10^{-9} \, \text{м}} = 3.313 \times 10^{-19} \, \text{Дж} ]

3. Связь энергии и массы: Согласно принципу эквивалентности массы и энергии, предложенному Эйнштейном, энергия связана с массой через соотношение:

   [ E = mc^2 ]

   где ( m ) — эквивалентная масса фотона. Перепишем формулу для массы:

   [ m = \frac{E}{c^2} ]

4. Подставим найденную энергию:

   [ m = \frac{3.313 \times 10^{-19} \, \text{Дж}}{(3 \times 10^8 \, \text{м/с})^2} ]

   [ m = \frac{3.313 \times 10^{-19} \, \text{Дж}}{9 \times 10^{16} \, \text{м}^2/\text{с}^2} = 3.681 \times 10^{-36} \, \text{кг} ]

Таким образом, эквивалентная масса фотона желтого света с длиной волны 600 нм составляет примерно ( 3.681 \times 10^{-36} \, \text{кг} ). Это значение показывает, что, хотя фотон не имеет массы покоя, он обладает массой, связанной с его энергией при движении.

Масса фотона желтого света с длиной волны 600 нм равна 3.98 x 10^-36 кг.