فيديو السؤال: المقارنة بين طاقتي فوتونين بمعلومية ترددهما الفيزياء

تردد الفوتون ‪A‬‏ ضعف تردد الفوتون ‪B‬‏. ما نسبة طاقة الفوتون ‪A‬‏ إلى طاقة الفوتون ‪B‬‏؟

٠٢:١٥

‏نسخة الفيديو النصية

تردد الفوتون ‪A‬‏ ضعف تردد الفوتون ‪B‬‏. ما نسبة طاقة الفوتون ‪A‬‏ إلى طاقة الفوتون ‪B‬‏؟

للإجابة عن هذا السؤال، سنحتاج إلى معرفة العلاقة بين تردد الفوتون وطاقته. ولنجيب عن هذا السؤال، يكفي أن نعرف أن طاقة الفوتون تتناسب طرديًّا مع تردده. يمكننا إذن كتابة ‪𝐸‬‏، وهي طاقة الفوتون، تساوي ‪ℎ‬‏ في ‪𝑓‬‏؛ حيث ‪ℎ‬‏ ثابت ما، و‪𝑓‬‏ التردد. يتضح أن هذا الثابت ‪ℎ‬‏ هو ثابت بلانك. لكن حتى إذا لم نكن نعرف ذلك، فما زال بإمكاننا كتابة أن الطاقة تساوي ثابتًا ما في التردد.

الكمية التي نبحث عنها هي النسبة بين طاقة الفوتونين. إذا استخدمنا الرمزين ‪A‬‏ و‪B‬‏ للإشارة إلى الفوتونين، فإننا نبحث عن ‪𝐸A‬‏ مقسومًا على ‪𝐸B‬‏. وعلمنا من معطيات السؤال النسبة بين ترددي هذين الفوتونين. لنستخدم إذن علاقة التناسب الطردي للتعويض عن الطاقة بدلالة دالة للتردد. نحن نعرف أن النسبة بين الطاقتين تساوي الثابت ‪ℎ‬‏ في تردد الفوتون ‪A‬‏ مقسومًا على الثابت ‪ℎ‬‏ في تردد الفوتون ‪B‬‏.

نرى الآن لماذا كان من المهم فقط معرفة أن الطاقة والتردد يتناسبان طرديًّا. فنحن لسنا بحاجة إلى معرفة أن ثابت التناسب هو ثابت بلانك. في صورة نسبة، لدينا ‪ℎ‬‏ مقسومًا على ‪ℎ‬‏. وبما أن ثابت التناسب لا يمكن أن يساوي صفرًا، فإن ‪ℎ‬‏ على ‪ℎ‬‏ يساوي واحدًا. ومن ثم، فإن القيمة الفعلية لـ ‪ℎ‬‏ لا تؤثر في قيمة هذا الكسر. وهذا يوضح حقيقة أن النسبة بين طاقتي الفوتونين تساوي بالضبط النسبة بين تردديهما. في هذا السؤال، علمنا مباشرة النسبة بين تردد الفوتون ‪A‬‏ وتردد الفوتون ‪B‬‏. وهي اثنان. إذن، بما أن تردد الفوتون ‪A‬‏ ضعف تردد الفوتون ‪B‬‏، فإن نسبة طاقة الفوتون ‪A‬‏ إلى طاقة الفوتون ‪B‬‏ تساوي اثنين أيضًا.

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