Квантовая Физика

Задание №17. Ядерная и Квантовая Физика. Установление Соответствия

№2. Задание 17

ID: 00047643

Гелий-неоновый лазер генерирует излучение с длиной волны $$543{,}5$$ нм, а рубиновый – $$694$$ нм. Как при замене гелий-неонового лазера на рубиновый изменяются частота излучения и энергия каждого излучаемого кванта?

Частота излучения

Энергия каждого излучаемого кванта

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждого ответа. Цифры в ответе могут повторяться.

Источник: ФИПИ

Решение

Что тут происходит. Один лазер заменяют другим: длина волны была $$543{,}5$$ нм (зелёный свет), стала $$694$$ нм (красный свет). Длина волны выросла. Посмотрим, что это значит для частоты и для энергии одного кванта.

Частота. Свет обоих лазеров распространяется с одной и той же скоростью $$c$$ , а скорость, длина волны и частота связаны так:

$c=\lambda\nu\quad\Rightarrow\quad\nu=\dfrac{c}{\lambda}.$

Длина волны в знаменателе выросла — частота уменьшилась: 2. Для порядка: $\nu_1=\dfrac{3\cdot10^8}{543{,}5\cdot10^{-9}}\approx5{,}5\cdot10^{14}$ Гц, $\nu_2=\dfrac{3\cdot10^8}{694\cdot10^{-9}}\approx4{,}3\cdot10^{14}$ Гц.

Энергия кванта. По формуле Планка энергия кванта пропорциональна частоте:

$E=h\nu.$

Частота уменьшилась — энергия кванта тоже: 2.

Проверим себя: красный свет в спектре стоит дальше от фиолетового края, чем зелёный, — у него и частота, и энергия кванта меньше. Итог: 22.

Ответ

Другие задания по теме «Квантовая Физика» (8)