💡 ヒント:光の粒子性

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

光は波の性質(干渉・回折)だけでなく、粒子の性質(光子)も持ちます。1 個の光子はエネルギー \(h\nu\) と運動量 \(h/\lambda = h\nu/c\) を持ち、物体と衝突するときは粒子のようにふるまいます。

光の強度(明るさ)は単位時間に降り注ぐ光子の個数で決まります。エネルギー密度は \(N \times h\nu\)。

✏️ 求めるもの

1 個の光子のエネルギー、与えられた強度から光子の個数密度、光電効果との関係。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 1 個の光子エネルギー:\(h\nu\) または \(hc/\lambda\)
  2. 光子の個数:全エネルギー / \(h\nu\)
  3. 運動量:\(p = h/\lambda = h\nu/c\)
注意

光子運動量の式 \(p = h\nu/c\) は、波長に書き換えると \(p = h/\lambda\)(\(c = \nu\lambda\) から導ける)。ド・ブロイ波長の式と同じ形なのが興味深い。