2022年03月24日

高校物理「電子と光」光子のエネルギーと運動量A

高校物理「電子と光」光子のエネルギーと運動量A

◆問題

振動数5.0×1014Hzの光子について、次の問いに答えよ。ただし、プランク定数を6.6×10-34,真空中の光速を3.0×108m/sとする。

(1) この光子がもつエネルギーを求めよ。

(2) この光子の運動量を求めよ。


この記事では(2)を解説します。


↓教科書の内容の習得から共通テストに対応する実力をつけるためには↓

良問の風物理頻出・標準入試問題集 (河合塾シリーズ)

光子の運動量をp,プランク定数をh,振動数をν,光速をcとすると、

p=hν/c

の関係式が成り立ちます。

また、波の速さv,振動数f,波長vの間にはv=fλの関係が成り立つので、c=νλより、ν=c/λです。
これをp=hν/cに代入すると、

p=h・(c/λ)/cより、p=h/λ

と書き換えることもできます。

さらに、E=hνなので、p=E/cと表すこともできます。


今回の問題では、(1)で、E=3.3×10-19がわかっているので、p=E/cに代入してみましょう!
光速は3.0×108なので、

p=3.3×10-19/3.0×108
 =1.1×10-27[kg・m/s]


この問題の最初に戻る→光子のエネルギー


◆関連項目
原子まとめ電気・磁気まとめ


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posted by えま at 07:00| Comment(0) | 高校物理 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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