İçerik
- Max Planck Enerjiyle İlgili Foton Dalgaboyu
- Enerji Dönüşüm Denkleminin Dalga Boyu
- Birimlerinizi Düz Tutun
Işık bir dalga mı yoksa bir parçacık mı? Her ikisi de aynı anda ve aslında aynı, Paul Dirac'ın göreceli dalga fonksiyonu denklemini 1928'de tanıttığında gösterdiği gibi, elektronlar için de geçerlidir. Görünüşe göre, ışık ve madde - maddi evreni oluşturan her şeyi - dalga özelliklerine sahip parçacıklar olan kantalardan oluşur.
Bu şaşırtıcı sonuca giden yolda önemli bir dönüm noktası, 1887'de Heinrich Hertz'in fotoelektrik etkisinin keşfedilmesiydi. Einstein, 1905'te kuantum teorisi açısından bunu açıkladı ve o zamandan beri, fizikçiler bunu hafif parçacık olarak davranabilir, karakteristik dalga boyu ve frekansı olan bir parçacıktır ve bu miktarlar ışığın ya da radyasyonun enerjisiyle ilişkilidir.
Max Planck Enerjiyle İlgili Foton Dalgaboyu
Dalga boyu dönüştürücü denklemi, kuantum teorisinin babası Alman fizikçi Max Planck'tan geliyor. 1900'lerde, tüm olay radyasyonunu emen bir vücut olan siyah bir cisim tarafından yayılan radyasyonu incelerken kuantum fikrini ortaya koydu.
Kuantum, böyle bir bedenin neden elektromanyetik spektrumun ortasında, daha çok klasik teoriyle tahmin edildiği gibi ultraviyole içinde radyasyon yaydığını açıklamaya yardımcı oldu.
Plancks, ışığın kanta veya foton olarak adlandırılan ayrık enerji paketlerinden oluştuğunu ve enerjinin yalnızca evrensel bir sabitin katları olan ayrık değerleri alabileceğini belirtti. Plancks sabiti denilen sabit, harfle gösterilir. hve 6.63 × 10 değerine sahiptir-34 m2 kg / s veya eşdeğeri 6,63 × 10-34 joule-saniye.
Planck, bir fotonun enerjisinin, E, her zaman Yunan harf nu tarafından temsil edilen, frekansının ürünü idi (ν) ve bu yeni sabit. Matematiksel olarak: E = hv bağıntısı.
Işık bir dalga olayı olduğu için, Plancks denklemini, Yunanca harf lambda ile temsil edilen dalga boyu cinsinden ifade edebilirsiniz (λ), çünkü herhangi bir dalga için, iletim hızı, frekans çarpı dalga boyuna eşittir. Işık hızı sabit olduğu için, c, Plancks denklemi şöyle ifade edilebilir:
E = kırık {hc} {λ}Enerji Dönüşüm Denkleminin Dalga Boyu
Planlar denkleminin basit bir şekilde yeniden düzenlenmesi, radyasyonun enerjisini bildiğinizi varsayarsak, herhangi bir radyasyon için anlık bir dalga boyu hesaplayıcısı verir. Dalga boyu formülü:
λ = kırık {hc} {E}Her ikisi de h ve c bunlar sabit, yani dalga boyu ile enerji dönüşüm denklemi temel olarak dalga boyunun enerjinin tersi ile orantılı olduğunu belirtir. Başka bir deyişle, spektrumun kırmızı ucuna doğru hafif olan uzun dalga boyu radyasyonu, spektrumun mor ucundaki kısa dalga boyunda ışıktan daha az enerjiye sahiptir.
Birimlerinizi Düz Tutun
Fizikçiler çeşitli birimlerdeki kuantum enerjisini ölçer. SI sisteminde, en yaygın enerji birimleri joule'dir, ancak kuantum seviyesinde gerçekleşen işlemler için çok büyükler. Elektron volt (eV) daha uygun bir ünitedir. Potansiyel 1 voltluk bir farkla tek bir elektronu hızlandırmak için gereken enerji ve 1,6 × 10 değerine eşittir.-19 joule.
Dalga boyu için en yaygın birimler 1 Å = 10 olan ångstroms (Å) 'dur.-10 m. Elektron volt cinsinden kuantum enerjisini biliyorsanız, dalga boyunu øngstrom veya metre cinsinden elde etmenin en kolay yolu önce enerjiyi joule dönüştürmektir. Daha sonra doğrudan Plancks denklemine bağlayabilir ve 6.63 × 10 kullanarak-34 m2 Plancks sabiti için kg / s (h) ve 3 × 108 Işık hızı için m / s (c), dalga boyunu hesaplayabilirsiniz.