أعمال بلانك وأينشتاين




أعمال بلانك وأينشتاين

أجرى العالمان ماكس بلانك وألبرت أينشتاين تجارب عديدة لدراسة طبيعة الضوء، وأثبتا أن للضوء طبيعة مزدوجة (جسيمية وموجية).

كما توصلا إلى نتيجة مفادها أن الضوء ينبعث على شكل وحدات تسمى فوتونات، وأن كل فوتون يحمل كمية من الطاقة تتناسب طردياً مع تردده، ويعبر عن ذلك بالعلاقة:

ط = هـ × ت ..... علاقة بلانك

حيث:

هـ: ثابت بلانك Planck’s Constant، وتبلغ قيمته 6.63 ×10-34 جول.ث

ت: التردد، ويقاس بوحدة الهيرتز.

ط: طاقة الضوء، أو طاقة فوتون الضوء، وتقاس بوحدة الجول.

 

كما يتناسب تردد أي شعاع ضوئي عكسياً مع طول موجته (ل) Wavelength ويعبر عن ذلك بالعلاقة:

س = ل × ت

حيث:

س: سرعة الضوء في الفراغ، وهي تساوي مقداراً ثابتاً قيمته 3 × 810 متر/ث.

ت: التردد، ويقاس بوحدة الهيرتز.

ل: الطول الموجي، ويقاس بوحدة المتر.

سؤال (1):

احسب طاقة فوتون الضوء الذي تردده 5 × 1610 هيرتز، إذا علمت أن ثابت بلانك = 6.63 × 10-34 جول.ث

 

الحل:

نستخدم علاقة بلانك:

ط = هـ × ت

ط = 6.63 × 10-34 × 5 × 1610

ط = 33.15 × 10-18 جول

 

سؤال (2):

احسب الطول الموجي للفوتون في السؤال السابق بوحدة المتر، ثم بوحدة الأنجستروم، إذا علمت أن سرعة الضوء 3 × 810 متر/ث، ( 1 متر = 1010 أنجستروم)

 

الحل:

نستخدم العلاقة التي تربط التردد بالطول الموجي:

س = ل × ت

3 × 810 = ل × 5 × 1610

ل = 0.6 × 10-8 متر

نحوّل الطول الموجي من المتر إلى أنجستروم بضرب الناتج في (1010):

ل = 0.6 × 10-8 × 1010

ل = 60 أنجستروم.


التاريخ : 21 / 09 / 2018

التعليقات

عذرا يجب عليك تسجيل الدخول الى الموقع لكي تتمكن من اضافة تعليق