Чтобы определить, во сколько раз энергия фотона фиолетового излучения больше энергии фотона красного излучения, нужно воспользоваться формулой для энергии фотона:
[ E = \frac{h \cdot c}{\lambda}, ]
где:
- ( E ) — энергия фотона,
- ( h ) — постоянная Планка ((6.626 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с})),
- ( c ) — скорость света в вакууме ((3 \times 10^8 \, \text{м/с})),
- ( \lambda ) — длина волны фотона.
Для фиолетового излучения длина волны (\lambda_1 = 400 \, \text{нм} = 400 \times 10^{-9} \, \text{м}), а для красного излучения (\lambda_2 = 700 \, \text{нм} = 700 \times 10^{-9} \, \text{м}).
Энергия фиолетового фотона ((E_1)):
[ E_1 = \frac{h \cdot c}{\lambda_1} = \frac{6.626 \times 10^{-34} \cdot 3 \times 10^8}{400 \times 10^{-9}} \, \text{Дж}. ]
Энергия красного фотона ((E_2)):
[ E_2 = \frac{h \cdot c}{\lambda_2} = \frac{6.626 \times 10^{-34} \cdot 3 \times 10^8}{700 \times 10^{-9}} \, \text{Дж}. ]
Теперь найдём отношение ( \frac{E_1}{E_2} ):
[ \frac{E_1}{E_2} = \frac{\frac{h \cdot c}{\lambda_1}}{\frac{h \cdot c}{\lambda_2}} = \frac{\lambda_2}{\lambda_1} = \frac{700 \times 10^{-9}}{400 \times 10^{-9}} = \frac{700}{400} = 1.75. ]
Таким образом, энергия фотона фиолетового излучения в 1.75 раза больше энергии фотона красного излучения.