波長が655 nmの赤い光の光子のエネルギーを求める問題です。

応用数学物理光子エネルギー波長プランク定数
2025/6/3

1. 問題の内容

波長が655 nmの赤い光の光子のエネルギーを求める問題です。

2. 解き方の手順

光子のエネルギーは、以下の式で計算できます。
E=hf=hcλE = hf = \frac{hc}{\lambda}
ここで、
- EE は光子のエネルギー(単位は通常ジュール J)
- hh はプランク定数 (6.626×1034Js6.626 \times 10^{-34} Js)
- ff は光の振動数
- cc は光速 (2.998×108m/s2.998 \times 10^{8} m/s)
- λ\lambda は光の波長 (単位は通常メートル m)
問題文では波長 λ=655nm\lambda = 655 nm が与えられているので、これをメートルに変換すると λ=655×109m\lambda = 655 \times 10^{-9} m となります。
この波長と、プランク定数 hh、光速 cc を上記の式に代入して光子のエネルギーを計算します。
E=6.626×1034Js×2.998×108m/s655×109mE = \frac{6.626 \times 10^{-34} Js \times 2.998 \times 10^{8} m/s}{655 \times 10^{-9} m}
E=1.986×1025655×109JE = \frac{1.986 \times 10^{-25}}{655 \times 10^{-9}} J
E=3.032×1019JE = 3.032 \times 10^{-19} J

3. 最終的な答え

波長655 nmの赤い光の光子のエネルギーは、3.032×1019J3.032 \times 10^{-19} J です。

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