Meine Frage: Berechnen Sie die Energie eines Photons in Joule und in Elektronenvolt ?
Meine Frage: Berechnen Sie die Energie eines Photons in Joule und in Elektronenvolt für: 1) eine elektromagnetische Welle mit der Frequenz 100MHz. 2) eine elektromagnetische Welle mit der Frequenz 900kHz.
Kann mir das bitte jemand vorrechnen auch mit Einheitenrechnung wenn es geht das wäre sehr hilfreich. Aber bitte einmal vorrechnen:D
Meine Ideen: Meine Idee: die Energie 1/2mv^2 Die Masse des Photons kriege ich über m=hf/c^2 Wenn ich f=c/ Lamda umstelle zu lamda=c/f Habe ich die Wellenlänge. Dann berechne ich den Impuls p=h/lamda Da der Impuls auch p=mv ist kann ich nach v umstellen zu v=p/m Und dann die energienausrechen.
3 Antworten
Dass E=hf ist, ist seit Plancks Entdeckung 1900 und spätestens seit Einsteins Bestätigung 1905 bekannt. Da musst Du wirklich nur noch die Zahlen einsetzen.
Da noch nach Einsteins Formel eine "Masse" auszurechnen und weiterzurechnen - und das noch wie im Newton'schen Grenzfall - ist ein echter Schildbürgerstreich.
Energie und Impuls sind bei allem, das sich mit c oder nur vernachlässigbar weniger bewegt, übrigens proportional, E=cp.
E=hν, dabei ist h das Plancksche Wikungsquantum und ν die Frequenz.
Einsetzen, und Du bekommst die Energie in J, die rechnest Du dann in eV um (1 eV=1.602677·10⁻¹⁹ J).
Die Formel, die Du brauchst ist
E = h ν
ν = Frequenz
h = Planckkonstante
Achtung bei Photonen NIE Formeln mit Masse m verwenden. Photonen haben keine Ruhemasse.
Also für 1)
ν = 10^8 s^-1
h = 6,63 × 10-34 m^2 kg / s
E = 6,63 × 10-26 m^2 kg / s^2 = 6,63 × 10-26 J
1 J = 6,24×10^18 eV
also
6,63 × 10-26 J = 4,14 × 10^-7 eV
2) schaffst Du jetzt sicher auch alleine :)
Ja, 100 MHz sind 100*10^6 Hz, aber...
100 = 10*10 = 10^2
und nach den Potenzregeln gilt
10^2 * 10^6 = 10^(2+6) =10^8
Die Potenzregeln habe ich auch beim Ausrechnen der Energie angewendet
10^8 * 10^-34 = 10^(8-34) = 10^-26
und dann noch einmal zum Umrechnen von Joule in Elektronenvolt
6,63 * 6,24 * 10^18 * 10^-26
= 41,4 * 10^(18-26) = 4,14 * 10^1 * 10^(18-26)
= 4,14 * 10^(1+18-26)
= 4,14 * 10^-7
Ich schlage vor, daß Du die zweite Aufgabe mal selbst versuchst. Wenn Du das mit der Potenzrechnung nicht übst wirst Du bestimmt durch die nächste Klausur rasseln. :(
Aber Kopf hoch, das ist wirklich ganz leicht und die Rechnung geht auch ganz schnell. Wenn Du magst kannst Du Deinen Rechenweg als Kommentar posten. Dann schau ich noch mal drauf. :)
also ist es im Prinzip das gleiche nur mit einer anderen Frequenz
Ja, genau. Mach es so wie bei 1). Die Formeln sind ja immer die gleichen.
Ist das nicht 100*10^6 wenn es mega ist ? Keine Ahnung was du da gemacht hast kannst du das nochmal erklären und am besten auch noch für die 2 :D?