Как найти длину волны фотона

Содержание:

1. Доказательство квантовых свойств электромагнитного излучения
2. Доказательство волновых свойств электромагнитного излучения
3. Перевод энергии кванта в джоули и вычисление длины волны
4. Вычисление длины волны по энергии кванта в автоматическом режиме
5. Осторожность при работе с оборудованием

Теория квантово-волнового дуализма: электромагнитное излучение как поток частиц и волн

Согласно теории квантово-волнового дуализма, электромагнитное излучение является одновременно потоком частиц и волн. Частицы имеют энергию, выражаемую в электронвольтах, а волны - длину, выражаемую в метрах.

Доказательство квантовых свойств электромагнитного излучения

Чтобы убедиться в том, что электромагнитное излучение имеет квантовые свойства, необходимо выполнить следующие шаги:

1. Используйте источник света с монохроматором и вакуумный фотоэлемент с катодом, имеющим красную границу фотоэффекта примерно в середине диапазона регулировки монохроматора.
2. Подключите фотоэлемент к регистрирующей цепи, схема и параметры которой зависят от его типа.
3. Плавно регулируя длину волны в сторону увеличения, обратите внимание, что при определенном значении длины волны показания измерительного прибора возрастут скачкообразно.
4. Если длина волны слишком велика, фотоэлемент не будет реагировать на излучение, каким бы интенсивным оно ни было.

Доказательство волновых свойств электромагнитного излучения

Чтобы доказать, что электромагнитное излучение также обладает волновыми свойствами, можно выполнить следующие действия:

1. Пропустите свет от источника с монохроматором через дифракционную решетку.
2. Направьте прошедший через решетку свет на экран.
3. Обратите внимание, что с изменением цвета расстояние между максимумами на экране будет меняться.

Перевод энергии кванта в джоули и вычисление длины волны

Для перевода энергии кванта, выраженной в электронвольтах, в джоули, необходимо умножить ее на 1,602176487(40)·10^(−19).
Затем, умножив постоянную Планка (равную 6,62606957(29)·10^(−34)) на скорость света (равную 299792458 м/с), можно получить длину волны в метрах.
Для удобства выражения, можно перевести полученную длину волны в нанометры, умножив ее на 10^9.

Вычисление длины волны по энергии кванта в автоматическом режиме

Для удобства расчетов, можно воспользоваться компьютером с установленным плагином Flash Player.
Перейдите на страницу http://www.highpressurescience.com/onlinetools/conversion.html и выберите вариант eV --> nm в поле Conversion choice.
Введите энергию фотона, выраженную в электронвольтах, в поле Value to convert.
Нажмите кнопку Calculate и автоматически будет рассчитана длина волны в нанометрах.

Осторожность при работе с оборудованием

При выполнении данных экспериментов, необходимо соблюдать осторожность и не касаться высоковольтных цепей.