Tính chất của Photon
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| photons/ˈfəʊtɒnz/ | photon |
| Planck's constant/plæŋks ˈkɒnstənt/ | hằng số Planck |
Ánh sáng đến dưới dạng gói
- Ánh sáng không phải dòng chảy mượt mà -- nó đến thành từng gói nhỏ.
- Mỗi gói mang một lượng năng lượng cố định, chính xác.
- Ánh sáng xanh lam đóng gói sức mạnh lớn hơn mỗi gói so với ánh sáng đỏ.
- Những gói này giải thích cách ánh sáng và nguyên tử trao đổi năng lượng.
Năng lượng của mỗi photon
- Ánh sáng đến thành các gói gọi là photon.
- Năng lượng photon phụ thuộc hoàn toàn vào tần số của nó:
- Ở đây $h$ là hằng số Planck.
Trong $E = h\nu$, ký hiệu $h$ được gọi là ____ hằng số.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$h$ là hằng số Planck, $6.63\times10^{-34}\ \text{J·s}$.
Tần số cao hơn, năng lượng lớn hơn
- Photon có tần số cao hơn mang nhiều năng lượng hơn.
- Bước sóng ngắn hơn nghĩa là tần số cao hơn nghĩa là năng lượng lớn hơn.
- Một photon UV đánh bại photon đỏ, gói cho gói.
Năng lượng của một photon được xác định bởi...
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$E = h\nu$ -- năng lượng phụ thuộc vào tần số, không phải độ sáng.
Photon có bước sóng ngắn hơn mang nhiều năng lượng hơn photon có bước sóng dài hơn.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Bước sóng ngắn hơn đồng nghĩa với tần số cao hơn và năng lượng cao hơn.
Khớp photon với sự nhảy mức
- Electron chỉ nhảy mức nếu năng lượng photon khớp chính xác với khoảng cách.
- Photon được hấp thụ và electron leo lên.
- Phát ra photon khiến nó rơi xuống lại.
Năng lượng của photon
Năng lượng photon tỷ lệ thuận với tần số: ánh sáng có màu xanh lam, tần số cao hơn mang nhiều năng lượng hơn mỗi photon.
Một electron chỉ hấp thụ photon nếu năng lượng của photon khớp đúng với mức năng lượng.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Các mức năng lượng bị lượng tử hóa, nên chỉ có sự trùng khớp chính xác mới được hấp thụ.
Tìm năng lượng của photon có tần số $5\times10^{14}\ \text{Hz}$ (với $h = 6.63\times10^{-34}$).
- $E = h\nu = (6.63\times10^{-34})(5\times10^{14})$.
- $E \approx 3.3\times10^{-19}\ \text{J}$.
Một photon có $\nu = 2\times10^{15}\ \text{Hz}$ và $h = 6.63\times10^{-34}$. Năng lượng của nó? Nhập hệ số trước $\times10^{-18}$ J (2 chữ số thập phân).
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$E = h\nu = (6.63\times10^{-34})(2\times10^{15}) = 1.33\times10^{-18}\ \text{J}$.
Ánh sáng xanh lam mờ so với ánh sáng đỏ sáng. Loại nào có photon mang năng lượng cao hơn?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Tần số cao hơn của ánh sáng xanh lam là yếu tố quyết định; độ sáng chỉ là số lượng photon.
Năng lượng photon phụ thuộc vào tần số (hoặc bước sóng), không phải độ sáng -- ánh sáng xanh nhạt vẫn có photon năng lượng cao hơn ánh sáng đỏ rực rỡ. Dùng $E = h\nu$ với tần số hoặc $E = hc/\lambda$ với bước sóng, và đừng trộn lẫn chúng. Năng lượng đến thành các gói cố định, nên chỉ photon khớp chính xác mới gây ra sự nhảy mức.
Ánh sáng truyền dưới dạng photon, mỗi cái mang $E = h\nu = hc/\lambda$, nơi $h$ là hằng số Planck. Tần số cao hơn (bước sóng ngắn hơn) nghĩa là photon năng lượng hơn, được quyết định bởi tần số, không phải độ sáng. Electron chỉ hấp thụ photon khi năng lượng của nó khớp chính xác với khoảng cách mức năng lượng.