4 svar
131 visningar
Majskornet behöver inte mer hjälp
Majskornet 599
Postad: 23 apr 2023 16:57

E=hf

Hej!

Gäller E=hf också för andra partiklar, eller bara för fotoner?

Pieter Kuiper 8033 – Avstängd
Postad: 23 apr 2023 23:45 Redigerad: 24 apr 2023 00:11

Bra fråga, men inte helt lätt att svara på. Det är lite överkurs för gymnasiet...

I branschen brukar man då skriva E=ωE = \hbar \omega där ω=2πf\omega = 2\pi f är vinkelfrekvensen och =h/2π\hbar = h/2\pi är Plancks strukna konstant. Du ser att det är samma som E=hf.E=hf.

Det gäller för kvanterna i en kvantiserad harmonisk oscillator: 
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/quantum/hosc.html#c1 
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/quantum/hosc2.html#c1 
Så det är kvantfysik. Man kan se en foton som en excitation av det elektromagnetiska fältet, "second quantisation", och då blir det fältteori som jag inte kan.

Man kan beskriva sådana kvanter som kvasipartiklar, och det brukar man särskilt göra för vibrationer i kristaller som utbreder sig med ljudets hastighet. Dessa kallar man för fononer. Det finns även andra exempel, till exempel plasmoner.

Majskornet 599
Postad: 24 apr 2023 11:59

Spännande! Gäller det alltså inte för partiklar som är vanliga i fysik 2, ex. protoner och elektroner?

Pieter Kuiper 8033 – Avstängd
Postad: 24 apr 2023 12:23 Redigerad: 24 apr 2023 12:28
Majskornet skrev:

Spännande! Gäller det alltså inte för partiklar som är vanliga i fysik 2, ex. protoner och elektroner?

Sådana partiklar (partiklar som har massa) har energi som är proportionell mot rörelsemängd i kvadrat:

E=p22m=12mv2.E = \dfrac{p^2}{2m} = \frac{1}{2}mv^2.

Fotoner och kvasipartiklar som akustiska fononer har ingen massa och då är energin proportionell mot rörelsemängd. 

I speciell relativitetsteori kan man beskriva båda fall med samma formel:
E=p2c2+m02c4,E = \sqrt{p^2c^2 + m_0^2c^4}, se vidare:
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/quantum/debrog2.html#c2 (bläddra även uppåt där).

Men absolut överkurs för vad man brukar ta upp på gymnasiet.

Majskornet 599
Postad: 24 apr 2023 19:50

Tack så mycket!!

Svara
Close