Feladat
1. A vízfelszínre merőlegesen érkezik levegőből egy 550·10-9 m hullámhosszúságú,
monokromatikus zöld fénysugár.
A fénysugár a közeghatáron áthaladva belép a vízbe.
a) Mekkora a fény frekvenciája levegőben és vízben?
b) Mekkora a fény hullámhossza vízben?
c) Mekkora a fény fotonjainak energiája a levegőben és a vízben?
A fény terjedési sebessége levegőben c_levegő = 300 000 km/s , vízben c_víz = 200 000 km/s .
A Planck-állandó értéke: h = 6,63·10^-34 J · s .
A fénysugár a közeghatáron áthaladva belép a vízbe.
a) Mekkora a fény frekvenciája levegőben és vízben?
b) Mekkora a fény hullámhossza vízben?
c) Mekkora a fény fotonjainak energiája a levegőben és a vízben?
A fény terjedési sebessége levegőben c_levegő = 300 000 km/s , vízben c_víz = 200 000 km/s .
A Planck-állandó értéke: h = 6,63·10^-34 J · s .
Megoldás
a)A hullámhossz, a frekvencia és a sebesség kapcsolatának felírása:
c = λ · f
A levegőbeli frekvencia meghatározása:
f_levegő = c_levegő/λ_levegő
f = *10^ 1/s
A frekvencia állandóságának felismerése:
f_víz f_levegő
b)
A vízbeli hullámhossz meghatározása:
λ_víz = c_víz/f_víz
λ = *10^-9m
A vízbeli hullámhossz meghatározása:
λ_víz = c_víz/f_víz
λ = *10^-9m
c)
A fény frekvenciája és a foton energiája közötti Planck-összefüggés megadása:
ε = h · f
Annak felismerése, hogy a fotonok energiája vízben és levegőben azonos lesz:
A fotonok pontos energiájának kiszámítása:
ε = h*f = *10^ J
A fény frekvenciája és a foton energiája közötti Planck-összefüggés megadása:
ε = h · f
Annak felismerése, hogy a fotonok energiája vízben és levegőben azonos lesz:
A fotonok pontos energiájának kiszámítása:
ε = h*f = *10^ J
| a) | b) | c) | Összesen |
|---|---|---|---|
| 6 pont | 4 pont | 6 pont | 16 pont |
