विषय
- मैक्स प्लैंक एनर्जी से संबंधित फोटॉन वेवलेंथ
- ऊर्जा रूपांतरण समीकरण के लिए तरंग दैर्ध्य
- अपनी इकाइयों को सीधा रखें
प्रकाश एक तरंग या एक कण है? इसके दोनों एक ही समय में, और वास्तव में, इलेक्ट्रॉनों के लिए भी यही सच है, जैसा कि पॉल डाइक ने 1928 में अपने सापेक्षतावादी लहर फ़ंक्शन समीकरण को पेश किया था। जैसा कि यह पता चला है, प्रकाश और पदार्थ - बहुत अधिक सब कुछ जो भौतिक ब्रह्मांड की रचना करता है - क्वांटा से बना है, जो तरंग विशेषताओं वाले कण हैं।
इस आश्चर्यजनक (उस समय) निष्कर्ष पर सड़क पर एक प्रमुख मील का पत्थर 1887 में हेनरिक हर्ट्ज द्वारा फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव की खोज थी। आइंस्टीन ने इसे 1905 में क्वांटम सिद्धांत के संदर्भ में समझाया, और तब से, भौतिकविदों ने स्वीकार किया है, जबकि प्रकाश एक कण के रूप में व्यवहार कर सकते हैं, यह एक विशेषता तरंग दैर्ध्य और आवृत्ति के साथ एक कण है, और ये मात्रा प्रकाश या विकिरण की ऊर्जा से संबंधित हैं।
मैक्स प्लैंक एनर्जी से संबंधित फोटॉन वेवलेंथ
तरंग दैर्ध्य कनवर्टर समीकरण क्वांटम सिद्धांत, जर्मन भौतिक विज्ञानी मैक्स प्लांक के पिता से आता है। 1900 के आसपास, उन्होंने एक काले शरीर द्वारा उत्सर्जित विकिरण का अध्ययन करते हुए क्वांटम का विचार पेश किया, जो एक शरीर है जो सभी घटना विकिरण को अवशोषित करता है।
क्वांटम ने यह समझाने में मदद की कि ऐसा शरीर ज्यादातर विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के बीच में विकिरण का उत्सर्जन क्यों करता है, बल्कि यह कि पराबैंगनी में शास्त्रीय सिद्धांत द्वारा भविष्यवाणी की गई है।
प्लैंक स्पष्टीकरण ने कहा कि प्रकाश में क्वांटा या फोटॉन नामक ऊर्जा के असतत पैकेट होते हैं, और यह कि ऊर्जा केवल असतत मूल्यों को ले सकती है, जो एक सार्वभौमिक स्थिरांक के गुणक थे। निरंतर, जिसे प्लैंक स्थिर कहा जाता है, को पत्र द्वारा दर्शाया जाता है ज, और 6.63 × 10 का मान है-34 म2 किग्रा / एस या समकक्ष 6.63 × 10-34 जौल-सेकंड।
प्लैंक ने बताया कि एक फोटॉन की ऊर्जा, इ, इसकी आवृत्ति का उत्पाद था, जिसे हमेशा ग्रीक अक्षर nu द्वारा दर्शाया जाता है (ν) और यह नया स्थिरांक। गणितीय शब्दों में: इ = hν.
चूँकि प्रकाश एक तरंग घटना है, आप ग्रीक लेम्बडा द्वारा दर्शाए गए वेवलेंग्थ के संदर्भ में प्लैंक समीकरण को व्यक्त कर सकते हैं (λ), क्योंकि किसी भी लहर के लिए, संचरण का वेग इसकी आवृत्ति के तरंगदैर्घ्य के बराबर होता है। चूँकि प्रकाश की गति एक स्थिर है, जिसके द्वारा निरूपित किया जाता है सी, प्लैंक समीकरण को निम्न के रूप में व्यक्त किया जा सकता है:
E = frac {hc} {λ}ऊर्जा रूपांतरण समीकरण के लिए तरंग दैर्ध्य
प्लैंक समीकरण का एक सरल पुनर्व्यवस्थापन आपको किसी भी विकिरण के लिए एक त्वरित तरंग दैर्ध्य कैलकुलेटर देता है, यह मानते हुए कि आप विकिरण की ऊर्जा को जानते हैं। तरंग दैर्ध्य सूत्र है:
λ = frac {hc} {E}दोनों ज तथा सी स्थिरांक हैं, इसलिए ऊर्जा रूपांतरण समीकरण के लिए तरंग दैर्ध्य मूल रूप से बताता है कि तरंग दैर्ध्य ऊर्जा के व्युत्क्रमानुपाती होता है। दूसरे शब्दों में, लंबे तरंग दैर्ध्य विकिरण, जो कि स्पेक्ट्रम के लाल सिरे की ओर हल्का होता है, में कम ऊर्जा होती है जो स्पेक्ट्रम के वायलेट सिरे पर कम तरंग दैर्ध्य प्रकाश होती है।
अपनी इकाइयों को सीधा रखें
भौतिकविद विभिन्न प्रकार की इकाइयों में क्वांटम ऊर्जा को मापते हैं। एसआई प्रणाली में, सबसे आम ऊर्जा इकाइयां जूल हैं, लेकिन वे क्वांटम स्तर पर होने वाली प्रक्रियाओं के लिए बहुत बड़ी हैं। इलेक्ट्रॉन-वोल्ट (ईवी) एक अधिक सुविधाजनक इकाई है। 1 वोल्ट के संभावित अंतर के माध्यम से एक एकल इलेक्ट्रॉन को तेज करने के लिए आवश्यक ऊर्जा, और इसके बराबर 1.6 × 10-19 जूल।
तरंग दैर्ध्य के लिए सबसे आम इकाइयां ångstroms (,) हैं, जहां 1 10 = 10-10 म। यदि आप इलेक्ट्रॉन-वोल्ट में एक क्वांटम की ऊर्जा जानते हैं, तो ångstroms या मीटर में तरंग दैर्ध्य प्राप्त करने का सबसे आसान तरीका सबसे पहले ऊर्जा को जूल में परिवर्तित करना है। फिर आप इसे सीधे प्लैंक समीकरण में प्लग कर सकते हैं, और 6.63 × 10 का उपयोग कर सकते हैं-34 म2 प्लांक के लिए किग्रा / एस स्थिर (ज) और 3 × 108 प्रकाश की गति के लिए m / sसी), आप तरंग दैर्ध्य की गणना कर सकते हैं।