Mitä sähköä tarvitaan 1 fotonin, punaisen fotonin ja sinisen fotonin tuottamiseen?

Mitä sähköä tarvitaan 1 fotonin, punaisen fotonin ja sinisen fotonin tuottamiseen?
Anonim

Vastaus:

Toivottavasti ei ole liian sekava …

Selitys:

Esimerkkinä tarkastellaan spektriä:

Voimme muuttaa aallonpituutta # Lambda # taajuuteen # F # käyttämällä valon nopeutta tyhjiössä # C #:

# C = lambdaf #

niin:

Sininen valo (karkea) # F_B = (3xx10 ^ 8) / (400xx10 ^ -9) = 7.5xx10 ^ 14 Hz #

joten voimme löytää energian, joka tarvitaan yhden sinisen fotonin saamiseksi:

# E = hf = 6.63xx10 ^ -34 * 7.5xx10 ^ 14 = 4.97xx10 ^ -19 ~~ 5xx10 ^ -19J #

Nyt jos sinulla on kevytgeneraattori (hypoteettinen), voit ruokkia yhtä kultaa, joka kuljettaa tätä energiaa, ja se tuottaa yhden sinisen fotonin. Nykyisen suhteen voit tuottaa 1 sinisen fotonin joka sekunti, jos lähetät yhden näistä latauksista joka toinen sekunti (joka edustaa virtaa 1 Ampere).

Yhteenveto:

Sinisen fotonin tuottamisen todellinen prosessi voitaisiin yksinkertaistaa seuraavasti:

Hehkulangan atomin sisäpuolella elektroni, joka "hankki" energiaa nykyisestä ja hyppäsi korkeampaan kiertoradaan, rentouttaa takaisin ylijäämäenergiaa valon fotonin muodossa.