Каковы различия в массах фотонов фиолетового и красного цветов? Массы фотонов красного и фиолетового цвета различаются

Чтобы понять различия в массах фотонов фиолетового и красного цветов, нам нужно рассмотреть связь между массой и энергией фотона. В соответствии с энергетической формулой для фотона, энергия фотона пропорциональна его частоте \(E = hf\), где \(E\) - энергия, \(h\) - постоянная Планка, а \(f\) - частота.

Связь между частотой и длиной волны света задается формулой \(c = \lambda f\), где \(c\) - скорость света, \(\lambda\) - длина волны и \(f\) - частота.

Таким образом, различия в массах фотонов фиолетового и красного цветов могут быть выражены через их энергию и частоту. Поскольку энергия фотона напрямую связана с его частотой, различия в массе фотонов будут проявляться через различия в их частотах. Чем больше частота фотона, тем больше его энергия и, следовательно, масса.

Когда мы знаем длины волн для фиолетового и красного света, мы можем использовать формулу для связи частоты и длины волны, чтобы вычислить их частоты. Для этого нам нужно знать скорость света. Скорость света примерно равна \(3 \times 10^8\) м/с.

Для фиолетового света с длиной волны \(4 \times 10^{-7}\) м:
\[\lambda = \frac{c}{f} \Rightarrow 4 \times 10^{-7} = \frac{3 \times 10^8}{f} \Rightarrow f = \frac{3 \times 10^8}{4 \times 10^{-7}}\]

Подставляя значения, мы получаем:
\[f = 7,5 \times 10^{14}\] Гц

Для красного света с длиной волны \(7,8 \times 10^{-7}\) м мы можем провести аналогичные вычисления:
\[f = \frac{3 \times 10^8}{7,8 \times 10^{-7}} \approx 3,8 \times 10^{14}\] Гц

Теперь мы можем рассчитать отношение частоты фиолетового света к частоте красного света, чтобы определить, во сколько раз различаются их массы:
\[\frac{f_{\text{фиолетовый}}}{f_{\text{красный}}} = \frac{7,5 \times 10^{14}}{3,8 \times 10^{14}} \approx 1,97\]

Таким образом, массы фотонов фиолетового и красного цветов различаются примерно в 1,97 раза.