Lösung: Q-0017

Aufgaben zum Photon


Aufgabe:
a) siehe Tabelle
Die Energie ergibt sich aus W = h c/λ
Die umrechnung in eV erfolgt durch die Division durch die Elementarladung. (W=Ue => U=W/e)

b) Die Wellenlänge ergibt sich aus:
W = 7MeV = 1,12pJ
λ = hc/W = 0,177pm
Entsprechend ergibt sich die Frequenz aus
f = c/λ = 1,69 E21 Hz
c) und d) siehe Tabelle

zu c) Der Impuls ergibt sich aus der Annahme von de Broglie, dass p = h/λ
zu d) Geht man davon aus, dass v=c ist, so ergibt sich die Masse aus: p = m c => m = p/c.
Es handelt sich nicht um eine Ruhemasse. Photonen sind durch ihre Bewegung mit Lichtgeschwindigkeit definiert und können daher nicht ruhen.

Die Massen von sichtbarem Licht und UV-Strahlung liegen deutlich unter der Elektronenmasse.
Das gamma-Quant "wiegt" mehr als das zehnfache eines ruhenden Elektrons.
Photon λ in nm W in J W in eV
rot 750 2,65 E-19 1,66
blau 450 4,42 E-19 2,76
UV 250 7,95 E-19 4,97


Photon λ in nm p in kg m/s m in kg
rot 750 8,83E-28 2,94E-36
blau 450 1,47E-27 4,9E-36
UV 250 2,65 E-27 8,8 E-36
gamma 0,000177 3,7 E-21 1,2E-29


zurück home inhalt