파장이 짧을수록 왜 에너지가 매우 센지 이유가 궁금합니다
파장이 짧은 자외선 감마선 엑스선일수록 고에너지를 갖게 됩니다
왜 파장이 짧을수록 고에너지를 갖게 되는 이유가 무엇인지 알고 싶습니다
안녕하세요. 손승우 전문가입니다.
파장이 짧을수록 에너지가 높아지는 것은 파동의 기본 물리 법칙으로 설명할 수 있습니다.
파동의 에너지는 E = h x f로 플랑크 상수와 주파수의 곱입니다. 전자기파의 속도는 광속이며 이는 c = λ x f로 파장과 주파수의 곱입니다. 즉, 광속은 일정하기 때문에 f = c/λ로 파장과 주파수는 반비례합니다.
위의 에너지 공식을 다시 파장에 대하여 정리하면 E = h x c / λ 입니다. 이 식에서 파장이 작아질수록 분모가 작아져 에너지는 커지는 것을 확인할 수 있습니다.
이러한 공식이 아니라 직관적으로 이해가 가도록 설명드리자면 같은 속도에서 파장이 짧다는 것은 1초에 그만큼 더 많이 진동한다는 것이고, 이는 시간당 에너지를 전달하는 횟수가 많다는 것입니다. 즉 파장이 짧을 수록 고에너지라고 이해할 수 있습니다.
안녕하세요. 김준연 전문가입니다.
파장이 짤을수록 주파수가 높아집니다. 광자당 에너지가 커지면서 물질에 더큰 영향을 주고 세포나 분자를 더 쉽게 파괴할수 있습니다. 그리고 공식으로 보자면 에너지는 주파수에 비례하고 파장이 짧으면 에너지가 커집니다.
안녕하세요. 하성헌 전문가입니다.
파장이 짧다는 것은 주기가 짧고 진동수가 크다는 것을 의미합니다. 이러한 진동수가 크다는말은 단위시간동안 반복운동한 횟수가 크다는 의미이므로 그 에너지가 많이 함축되어 있다는 것을 의미합니다. 따라서 파장이 짧으면 그 운동에너지가 크므로 에너지 자체가 크다는 것을 의미합니다. 따라서 파장이 잛다는 것은 주파수가 크다는 것이고 주파수가 크면 에너지가 크다고 정의를 내릴 수 있ㅅ습니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
파장이 짧을수록 빛의 진동수가 높아지는데, 빛의 에너지는 E = h × f(플랑크 상수 × 진동수)로 주어집니다. 진동수가 높다는 것은 1초에 더 많은 진동·파동 주기가 전달된다는 뜻이므로 같은 시간에 더 많은 에너지가 전달됩니다. 따라서 자외선 X선 감마선처럼 파장이 짧은 전자기파일수록 고에너지를 가지게 됩니다.
안녕하세요. 조일현 전문가입니다.
파장이 짧을 수록 빛의 진동수가 높아지기 때문입니다.
진동수가 높아지면 광자의 에너지는 진동수에 비례하기 때문에 에너지가 커지게 됩니다.