Энергия фотона — тренажёр для 9 класса
Фотон — это частица света. У него есть энергия, но нет массы. Энергия фотона зависит от частоты: E = h · ν. Чем больше частота (фиолетовый), тем больше энергия. Чем меньше (красный), тем меньше. В тренажёре задачи построены на применении этой формулы.
Что проверяет эта тема
- Понимать, что такое фотон.
- Применять формулу E = h · ν.
- Использовать E = hc/λ (через длину волны).
- Сравнивать энергию разных фотонов.
Формулы и правила
| Что ищем | Формула | Обозначения |
|---|---|---|
| Энергия фотона | $E = h \cdot ν$ | E — энергия (Дж), h ≈ 6,63·10⁻³⁴ Дж·с, ν — частота (Гц). |
| Через длину волны | $E = h \cdot c / λ$ | ν = c/λ, значит E = hc/λ. |
Разбор задачи по шагам
Задача: Найти энергию фотона с частотой 5 · 10¹⁴ Гц.
Шаг 1. Записываем формулу. E = h · ν.
Шаг 2. Подставляем. h = 6,63 · 10⁻³⁴ Дж·с, ν = 5 · 10¹⁴ Гц.
Шаг 3. Считаем. E = 6,63 · 10⁻³⁴ · 5 · 10¹⁴ = 33,15 · 10⁻²⁰ = 3,315 · 10⁻¹⁹ Дж.
Шаг 4. Записываем ответ. E ≈ 3,3 · 10⁻¹⁹ Дж.
Ещё один разбор
Задача. Частота фотона $5.72e+17$ Гц. Энергия (Дж)?
Ответ: 3.80e-16
Типичные ошибки
Почему: Обе «характеристики»
Как проверить: E = h·ν через частоту. E = hc/λ через длину. Смотрите, что дано.
Почему: Складывают степени неправильно
Как проверить: 10⁻³⁴ · 10¹⁴ = 10⁻²⁰. Степени складываются при умножении.
Почему: Считают E = ν
Как проверить: h — постоянная Планка, обязательна.
Типы задач в тренажёре
В тренажёре:
- Энергия по частоте.
- Энергия по длине волны.
- Сравнение фотонов (красный vs фиолетовый).
- Фотоэффект (связь).
Ответ проверяется сразу.
Кому и когда это нужно
Тема изучается в 11 классе. В ЕГЭ по физике — задание № 20.
Родителям: объясните на примере. Синий свет «энергичнее» красного — поэтому синий фотон может выбить электрон, а красный нет. Это фотоэффект.
Частые вопросы
Что такое фотон?
Квант света — частица, которая несёт энергию, но не имеет массы покоя.
Почему у фиолетового фотона энергия больше?
Потому что у него больше частота. E = h·ν. ν фиолетового ≈ 7,5·10¹⁴ Гц, красного ≈ 4·10¹⁴.
Примеры задач
Готовы попробовать свои силы?
В тренажёре задачи проверяются автоматически, а после ошибки показывается пошаговое решение.
Перейти к задачам