106年:醫物幅安(1)

波長為10⁻¹¹ m的光子,其能量約為多少 J?( Planck's constant=6.63×10⁻³⁴ J.s)

A2.157×10⁻¹¹
B1.485×10⁻¹³
C1.989×10⁻¹⁴
D3.581×10⁻¹²

詳細解析

本題觀念:

光子(photon)是電磁輻射的量子,其能量由普朗克關係式(Planck relation)決定。已知波長 λ,可透過 E=hf=hc/λE = h \cdot f = h \cdot c / \lambda 計算光子能量,單位為焦耳(J)。

選項分析

已知條件:

  • 波長 λ=1011\lambda = 10^{-11} m
  • 普朗克常數 h=6.63×1034h = 6.63 \times 10^{-34} J·s
  • 光速 c=3×108c = 3 \times 10^{8} m/s(取近似值)

計算過程:

E=hcλ=6.63×1034×3×1081011E = \frac{h \cdot c}{\lambda} = \frac{6.63 \times 10^{-34} \times 3 \times 10^{8}}{10^{-11}}

分子計算: 6.63×1034×3×108=19.89×1026=1.989×1025 J\cdotpm6.63 \times 10^{-34} \times 3 \times 10^{8} = 19.89 \times 10^{-26} = 1.989 \times 10^{-25} \text{ J·m}

除以波長: $$E = \frac{1.989 \times 10^{-25}}{10^{-11}} = 1.989 \times 10^{-25 - (-11)} = 1.989 \times 10^{-14} \text{ J}$

...(解析預覽)...