Квантовая Физика… — Задание ЕГЭ по физике №00048010

Свет излучается и поглощается порциями — фотонами. Энергия одного фотона зависит от длины волны: $E=\dfrac{hc}{\lambda}$, где $h$ — постоянная Планка, $c$ — скорость света. Чем длиннее волна, тем меньше энергия фотона.

Шаг 1. Запишем энергии.

$$E_{\text{ж}}=\dfrac{hc}{\lambda_{\text{ж}}},\qquad E_{\text{ф}}=\dfrac{hc}{\lambda_{\text{ф}}}.$$

Шаг 2. Разделим одну на другую. Постоянные $h$ и $c$ одинаковы для обоих фотонов:

$$\dfrac{E_{\text{ф}}}{E_{\text{ж}}}=\dfrac{\lambda_{\text{ж}}}{\lambda_{\text{ф}}}=1{,}5.$$

Энергия фотона жёлтого света в $1{,}5$ раза меньше.

Проверим себя. Жёлтая волна длиннее фиолетовой, значит, жёлтый фотон «слабее». Это согласуется со спектром: за фиолетовым краем лежит ультрафиолет, фотоны которого способны обжечь кожу, а за красным — инфракрасное излучение, которое мы ощущаем лишь как тепло.