Hogyan lehet kiszámítani Hertz-t Joules-ra

Tartalom

• 1. lépés: Oldja meg a frekvenciát az energia szempontjából
• 2. lépés: Határozza meg a frekvenciát
• 3. lépés: Oldja meg az energiát
• Tipp

Az elektromágnesesség a fényhullámokat és az elektronokat alkotó fotonok, a részecskék, amelyekkel ezek a fényhullámok kölcsönhatásba lépnek, kölcsönhatásával foglalkozik. Pontosabban, a fényhullámok bizonyos univerzális tulajdonságokkal rendelkeznek, beleértve állandó sebességet, és energiát bocsátanak ki, bár gyakran nagyon kis léptékben.

Az energia alapvető egysége a fizikában a Joule vagy Newton-méter. A fénysebesség egy vakcinában 3 × 10⁸ m / sec, és ez a sebesség a Hertzben kifejezett bármely fényhullám frekvenciájának (a fényhullámok vagy ciklusok száma másodpercenként) és az egyes hullámok hosszának méterben kifejezett szorzata. Ezt a kapcsolatot általában a következők szerint fejezik ki:

c = ν × λ

Ahol ν, a görög nu betű frekvencia, λ, a görög lambda betű pedig a hullámhosszt jelképezi.

Eközben 1900-ban Max Planck fizikus javasolta, hogy a fényhullám energiája közvetlenül a frekvenciájához igazodjon:

E = h × ν

Itt h értelemszerűen Plancks állandónak nevezzük, és értéke 6,626 × 10^-34 Joule-sec.

Összességében ez az információ lehetővé teszi a frekvencia számítását Hertz-ben, amikor Joules-ben adják meg az energiát, és fordítva.

1. lépés: Oldja meg a frekvenciát az energia szempontjából

Mivel c = ν × λ, ν = c / λ.

De E = h × ν, tehát

E = h × (c / λ).

2. lépés: Határozza meg a frekvenciát

Ha kifejezetten ν értéket kap, folytassa a 3. lépéssel. Ha megkapja a λ-t, ossza meg c-t ezzel az értékkel a ν meghatározásához.

Például, ha λ = 1 × 10^-6 m (közel a látható fény spektrumához), ν = 3 × 10⁸/ 1 × 10^-6 m = 3 x 10¹⁴ Hz.

3. lépés: Oldja meg az energiát

Szorozzuk meg ν Plancks állandó h-t ν-vel, hogy megkapjuk az E értéket.

Ebben a példában E = 6,626 × 10^-34 Joule-sec × (3 × 10¹⁴ Hz) = 1,988 x 10^-19 J.

Tipp

A kis léptékű energiát gyakran elektron V-ban vagy eV-ben fejezik ki, ahol 1 J = 6,242 × 10¹⁸ eV. E probléma esetén E = (1,988 × 10^-19 )(6.242 × 10¹⁸) = 1,241 eV.