فيديو: حساب تردُّد فوتون

طاقة فوتون تساوي 20.0KeV. ما مقدار تردد الفوتون؟ ما الطول الموجي لهذا الفوتون؟

٠٢:٥٨

‏نسخة الفيديو النصية

طاقة فوتون تساوي عشرين كيلو إلكترون فولت. ما مقدار تردد الفوتون؟ وما الطول الموجي لهذا الفوتون؟

الضوء والموجات الكهرومغناطيسية بنعبر عنها في بعض الحالات كأنها موجة. وفي بعض الحالات التانية بنعبر عنها على إنها جسيم. وده لأنها في بعض الظواهر بتتصرف كجسيمات. وجسيمات الضوء دي بنسميها الفوتونات. وهي عبارة عن حزمات صغيرة جدًّا من الطاقة ما نقدرش نجزأها. وبتعبر عن الموجات الكهرومغناطيسية. وطاقة الفوتون الواحد اللي هنرمز لها بِـ 𝐸𝑝ℎ، بتتناسب طرديًّا مع تردد الموجة. يعني لو أنا عندي فوتون لضوء أصفر، وفوتون تاني لضوء أزرق. فمعروف إن التردد بتاع الضوء الأصفر أقل من الضوء الأزرق. وبالتالي طاقة الفوتون الأصفر أقل من طاقة الفوتون الأزرق.

والعلاقة الطردية دي نقدر نقول منها إن طاقة الفوتون بتساوي ثابت مضروب في التردد. الثابت ده اسمه ثابت بلانك، وهنرمز له بـ ℎ. والـ ℎ بتساوي ستة وستمية ستة وعشرين من ألف في عشرة أُس سالب أربعة وتلاتين جول ثانية. فلو قسمنا المعادلة بتاعة طاقة الفوتون على ℎ، هنلاقي إن الـ 𝑓 بتساوي الـ 𝐸 فوتون على الـ ℎ. ولكن الـ ℎ الوحدة بتاعتها جول ثانية، بينما الطاقة المُعطاة الوحدة بتاعتها بالكيلو إلكترون فولت. فإحنا محتاجين نحوّل طاقة الفوتون من الكيلو إلكترون فولت للجول.

والتحويلة دي بتتقسّم لتلات أجزاء. الأول هنضرب في عشرة أُس تلاتة علشان الكيلو. والإلكترون فولت بتساوي شحنه الإلكترون، اللي هي واحد وستمية واتنين من ألف في عشرة أُس سالب تسعتاشر جول. وبكده هنلاقي إن الـ 𝐸 فوتون بتساوي تلاتة واتنين من عشرة في عشرة أُس سالب خمستاشر جول. ونقدر نعوّض بيها في القانون بتاع التردد اللي هنطلّع منه إن التردد بيساوي طاقة الفوتون. اللي هي تلاتة واتنين من عشرة في عشرة أُس سالب خمستاشر جول. على الـ ℎ اللي هي ستة وستمية ستة وعشرين من ألف في عشرة أُس سالب أربعة وتلاتين جول ثانية.

فنقدر نشيل الجول مع الجول. وهيتبقّى لنا إن التردد بيساوي أربعة وأربعة وتمانين من مية في عشرة أُس تمنتاشر واحد عَ الثانية. والواحد عَ الثانية هي هي نفس وحدة الهرتز. وبالتالي نقدر نشيل الواحد عَ الثانية ونحط مكانها هرتز. وبكده يبقى جِبنا أول مطلوب وهو تردد الفوتون.

المطلوب التاني وهو الطول الموجي للفوتون، هنجيبه عن طريق إننا نستخدم القانون اللي بيقول إن سرعة الموجة بتساوي الطول الموجي مضروب في تردد الموجة. فلو قسمنا الطرفين على 𝑓، هنلاقي إن الطول الموجي بيساوي سرعة الموجة على التردد. وبما إننا بنتكلم عن الضوء. فالضوء سرعته ثابتة بتساوي تلاتة في عشرة أُس تمنية متر عَ الثانية. فلمّا نعوّض في القانون هنلاقي إن الطول الموجي بيساوي تلاتة في عشرة أُس تمنية متر عَ الثانية. على أربعة وأربعة وتمانين من مية في عشرة أُس تمنتاشر واحد عَ الثانية، اللي زي ما قلنا فوق هي هي الهرتز. فنقدر نشيل الواحد عَ الثانية اللي تحت، مع الواحد عَ الثانية اللي فوق. فكده هيتبقّى لنا إن الطول الموجي بيساوي ستة وتسعتاشر من مية في عشرة أُس سالب حداشر متر. وبكده يبقى جِبنا المطلوب التاني. وهو الطول الموجي للفوتون.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.