ଫୋଟନ୍

ଫୋଟନ୍#

ଫୋଟନ୍ ହେଉଛି ଏକ ମୌଳିକ କଣିକା ଯାହା ଆଲୋକ ଏବଂ ଅନ୍ୟ ସମସ୍ତ ପ୍ରକାରର ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକୀୟ ବିକିରଣର କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଅଟେ। ଏହା ଆଲୋକର ମୌଳିକ ଏକକ ଏବଂ ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକୀୟ ବଳର ଦୂତ କଣିକା ଅଟେ। ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକ ବସ୍ତୁହୀନ ଏବଂ କୌଣସି ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଚାର୍ଜ୍ ନଥାଏ, ଏବଂ ସେମାନେ ଆଲୋକର ଗତିରେ ଗତି କରନ୍ତି।

ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକର ଆଚରଣ#

ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକ କଣିକା ଏବଂ ତରଙ୍ଗ ଉଭୟ ପରି ଆଚରଣ କରନ୍ତି। ଏହାକୁ ତରଙ୍ଗ-କଣିକା ଦ୍ୱୈତତା କୁହାଯାଏ। କଣିକା ଭାବରେ, ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକ ପରମାଣୁ ଏବଂ ଅଣୁ ଦ୍ୱାରା ଶୋଷିତ କିମ୍ବା ଉତ୍ସର୍ଜିତ ହୋଇପାରେ। ତରଙ୍ଗ ଭାବରେ, ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକ ପରସ୍ପର ସହ ହସ୍ତକ୍ଷେପ କରିପାରନ୍ତି ଏବଂ ବସ୍ତୁ ଚାରିପାଖରେ ବିଚ୍ଛୁରିତ ହୋଇପାରନ୍ତି।

ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକର ପ୍ରୟୋଗ#

ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକର ବିସ୍ତୃତ ପ୍ରୟୋଗ ରହିଛି, ଯେପରିକି:

• ଲେଜର୍: ଆଲୋକର ଏକ ସଂକେନ୍ଦ୍ରିତ ରଶ୍ମି ଉତ୍ପାଦନ କରିବା ପାଇଁ ଲେଜର୍ରେ ଫୋଟନ୍ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ।
• ସୌର ସେଲ୍: ସୂର୍ଯ୍ୟାଲୋକକୁ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଶକ୍ତିରେ ପରିଣତ କରିବା ପାଇଁ ସୌର ସେଲ୍ରେ ଫୋଟନ୍ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ।
• ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର୍: ଦୀର୍ଘ ଦୂରତା ମଧ୍ୟରେ ତଥ୍ୟ ପ୍ରେରଣ କରିବା ପାଇଁ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର୍ରେ ଫୋଟନ୍ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ।
• ଛବି ଗ୍ରହଣ: ଛବି ଧରିବା ପାଇଁ କ୍ୟାମେରା ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଛବି ଗ୍ରହଣ ଉପକରଣରେ ଫୋଟନ୍ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ।
• ଚିକିତ୍ସା: ଏକ୍ସ-ରେ ଏବଂ ସିଟି ସ୍କାନ୍ ପରି ଚିକିତ୍ସା ଛବି ଗ୍ରହଣ କୌଶଳରେ ଫୋଟନ୍ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ।

ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକ ବିଶ୍ୱକୁ ବୁଝିବା ପାଇଁ ଅତ୍ୟାବଶ୍ୟକ। ସେମାନେ ଆଲୋକର ମୌଳିକ ଏକକ ଏବଂ ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକୀୟ ବଳର ଦୂତ କଣିକା ଅଟନ୍ତି। ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକର ବିସ୍ତୃତ ପ୍ରୟୋଗ ରହିଛି, ଏବଂ ସେଗୁଡିକୁ ବୈଜ୍ଞାନିକମାନେ ଆଜି ମଧ୍ୟ ଅଧ୍ୟୟନ ଏବଂ ଅନୁସନ୍ଧାନ କରୁଛନ୍ତି।

ଏକ ଫୋଟନ୍ ର ଗୁଣଧର୍ମ#

• ବସ୍ତୁତ୍ୱ: ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକ ବସ୍ତୁହୀନ। ଏହାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି ସେମାନଙ୍କର କୌଣସି ବିଶ୍ରାମ ବସ୍ତୁତ୍ୱ ନାହିଁ, ଏବଂ ସେମାନେ ସର୍ବଦା ଆଲୋକର ଗତିରେ ଗତି କରନ୍ତି।
• ଚାର୍ଜ୍: ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଉଦାସୀନ। ଏହାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି ସେମାନଙ୍କର ଧନାତ୍ମକ କିମ୍ବା ଋଣାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ୍ ନାହିଁ।
• ସ୍ପିନ୍: ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକର ସ୍ପିନ୍ 1 ଅଟେ। ଏହାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି ସେମାନଙ୍କର ଏକ ଚୁମ୍ବକୀୟ ମୋମେଣ୍ଟ ଅଛି, ଏବଂ ସେଗୁଡିକୁ ଧ୍ରୁବୀକୃତ କରାଯାଇପାରେ।
• ଶକ୍ତି: ଏକ ଫୋଟନ୍ ର ଶକ୍ତି ଏହାର ଆବୃତ୍ତି ସହିତ ସମାନୁପାତୀ। ଏହାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି ଉଚ୍ଚ ଆବୃତ୍ତି ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକର ନିମ୍ନ ଆବୃତ୍ତି ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକ ଅପେକ୍ଷା ଅଧିକ ଶକ୍ତି ଥାଏ।
• ଗତିର ପରିମାଣ: ଏକ ଫୋଟନ୍ ର ଗତିର ପରିମାଣ ମଧ୍ୟ ଏହାର ଆବୃତ୍ତି ସହିତ ସମାନୁପାତୀ। ଏହାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି ଉଚ୍ଚ ଆବୃତ୍ତି ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକର ନିମ୍ନ ଆବୃତ୍ତି ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକ ଅପେକ୍ଷା ଅଧିକ ଗତିର ପରିମାଣ ଥାଏ।
• ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ: ଏକ ଫୋଟନ୍ ର ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ଏହାର ଆବୃତ୍ତି ସହିତ ବିପରୀତ ଭାବରେ ସମାନୁପାତୀ। ଏହାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି ଉଚ୍ଚ ଆବୃତ୍ତି ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକର ନିମ୍ନ ଆବୃତ୍ତି ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକ ଅପେକ୍ଷା ଛୋଟ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ଥାଏ।

ଏକ ଫୋଟନ୍ ର ଆଚରଣ#

ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକ ବୋସନ୍, ଯାହାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି ସେମାନେ ସମାନ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଅବସ୍ଥା ଅଧିକାର କରିପାରନ୍ତି। ଏହା ଫର୍ମିଅନ୍ ସହିତ ବିପରୀତ, ଯେଉଁମାନେ ସମାନ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଅବସ୍ଥା ଅଧିକାର କରିପାରନ୍ତି ନାହିଁ। ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକ ତରଙ୍ଗ-କଣିକା ଦ୍ୱୈତତା ମଧ୍ୟ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରନ୍ତି, ଯାହାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି ସେମାନେ ତରଙ୍ଗ ଏବଂ କଣିକା ଉଭୟ ପରି ଆଚରଣ କରିପାରନ୍ତି।

ଯେତେବେଳେ ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକ ପଦାର୍ଥ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା କରନ୍ତି, ସେମାନେ ଶୋଷିତ, ପ୍ରତିଫଳିତ କିମ୍ବା ବିଚ୍ଛୁରିତ ହୋଇପାରନ୍ତି। ଯେତେବେଳେ ଏକ ଫୋଟନ୍ ଶୋଷିତ ହୁଏ, ଏହାର ଶକ୍ତି ପଦାର୍ଥକୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ ହୁଏ। ଯେତେବେଳେ ଏକ ଫୋଟନ୍ ପ୍ରତିଫଳିତ ହୁଏ, ଏହାର ଦିଗ ପରିବର୍ତ୍ତିତ ହୁଏ କିନ୍ତୁ ଏହାର ଶକ୍ତି ନୁହେଁ। ଯେତେବେଳେ ଏକ ଫୋଟନ୍ ବିଚ୍ଛୁରିତ ହୁଏ, ଏହାର ଦିଗ ଏବଂ ଶକ୍ତି ଉଭୟ ପରିବର୍ତ୍ତିତ ହୁଏ।

ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକ ବିଶ୍ୱକୁ ବୁଝିବା ପାଇଁ ଅତ୍ୟାବଶ୍ୟକ। ସେମାନେ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡାଇନାମିକ୍ସରେ ଶକ୍ତିର ମୌଳିକ ଏକକ ଅଟନ୍ତି, ଏବଂ ସେମାନେ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରୟୋଗରେ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଭୂମିକା ଗ୍ରହଣ କରନ୍ତି।

ଏକ ଫୋଟନ୍ ର ଗତିର ପରିମାଣ#

ପରିଚୟ#

ଶାସ୍ତ୍ରୀୟ ଭୌତିକ ବିଜ୍ଞାନରେ, ଗତିର ପରିମାଣକୁ ଏକ ବସ୍ତୁର ବସ୍ତୁତ୍ୱ ଏବଂ ବେଗର ଗୁଣଫଳ ଭାବରେ ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରାଯାଇଛି। ତଥାପି, ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକ, ଯାହା ଆଲୋକ ଏବଂ ଅନ୍ୟ ପ୍ରକାରର ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକୀୟ ବିକିରଣର କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍, ସେମାନଙ୍କର କୌଣସି ବସ୍ତୁତ୍ୱ ନାହିଁ। ତେବେ, ଆମେ ଏକ ଫୋଟନ୍ ର ଗତିର ପରିମାଣକୁ କିପରି ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରିପାରିବା?

ଏକ ଫୋଟନ୍ ର ଗତିର ପରିମାଣ#

ଏକ ଫୋଟନ୍ ର ଗତିର ପରିମାଣ ନିମ୍ନଲିଖିତ ସମୀକରଣ ଦ୍ୱାରା ଦିଆଯାଇଛି:

$$p = \frac{h}{\lambda}$$

ଯେଉଁଠାରେ:

• p ହେଉଛି କିଲୋଗ୍ରାମ୍ ମିଟର୍ ପ୍ରତି ସେକେଣ୍ଡ୍ (kg m/s) ରେ ଫୋଟନ୍ ର ଗତିର ପରିମାଣ
• h ହେଉଛି ପ୍ଲାଙ୍କ୍ ର ସ୍ଥିରାଙ୍କ (6.626 x 10^-34 ଜୁଲ୍ ସେକେଣ୍ଡ୍)
• λ ହେଉଛି ମିଟର୍ (m) ରେ ଫୋଟନ୍ ର ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ

ଏହି ସମୀକରଣ ଦର୍ଶାଏ ଯେ ଏକ ଫୋଟନ୍ ର ଗତିର ପରିମାଣ ଏହାର ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ସହିତ ବିପରୀତ ଭାବରେ ସମାନୁପାତୀ। ଅର୍ଥାତ୍, ଛୋଟ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକର ଦୀର୍ଘ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକ ଅପେକ୍ଷା ଅଧିକ ଗତିର ପରିମାଣ ଥାଏ।

ଫୋଟନ୍ ଗତିର ପରିମାଣର ପ୍ରୟୋଗ#

ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକର ଗତିର ପରିମାଣର ଅନେକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରୟୋଗ ରହିଛି, ଯେପରିକି:

• ସୌର ପାଲ: ସୌର ପାଲ୍ ହେଉଛି ସେହି ଉପକରଣ ଯାହା ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକର ଗତିର ପରିମାଣ ବ୍ୟବହାର କରି ମହାକାଶ ଯାନକୁ ଚାଳିତ କରେ। ସୌର ପାଲ୍ ଏକ ପତଳା, ପ୍ରତିଫଳକ ପଦାର୍ଥରେ ତିଆରି ଯାହାକୁ ସୂର୍ଯ୍ୟାଲୋକରେ ଉଦ୍ଘାଟିତ କରାଯାଇଥାଏ। ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକ ପାଲ୍ ଉପରେ ଆଘାତ କରି ଏହାର ଗତିର ପରିମାଣ ମହାକାଶ ଯାନକୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ କରେ, ଯାହା ଫଳରେ ଏହା ତ୍ୱରାନ୍ୱିତ ହୁଏ।
• ଲେଜର୍ ଶୀତଳନ: ଲେଜର୍ ଶୀତଳନ ହେଉଛି ଏକ କୌଶଳ ଯାହା ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକର ଗତିର ପରିମାଣ ବ୍ୟବହାର କରି ପରମାଣୁ ଏବଂ ଅଣୁ ଗୁଡିକୁ ଧୀରେ ଧୀରେ ଗତି କରାଏ। ଲେଜର୍ ଶୀତଳନ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରୟୋଗରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ଯେପରିକି ପରମାଣୁ ଘଣ୍ଟା ଏବଂ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ କମ୍ପ୍ୟୁଟିଂ।
• ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଟ୍ୱିଜର୍ସ: ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଟ୍ୱିଜର୍ସ ହେଉଛି ସେହି ଉପକରଣ ଯାହା ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକର ଗତିର ପରିମାଣ ବ୍ୟବହାର କରି ଛୋଟ କଣିକାଗୁଡିକୁ ଆବଦ୍ଧ ଏବଂ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରେ। ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଟ୍ୱିଜର୍ସ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରୟୋଗରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ଯେପରିକି ସେଲ୍ ବାୟୋଲୋଜି ଏବଂ ନ୍ୟାନୋଟେକ୍ନୋଲୋଜି।

ଏକ ଫୋଟନ୍ ର ଗତିର ପରିମାଣ ହେଉଛି ଆଲୋକ ଏବଂ ଅନ୍ୟ ପ୍ରକାରର ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକୀୟ ବିକିରଣର ଏକ ମୌଳିକ ଗୁଣଧର୍ମ। ଏକ ଫୋଟନ୍ ର ଗତିର ପରିମାଣର ଅନେକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରୟୋଗ ରହିଛି, ଯେପରିକି ସୌର ପାଲ୍, ଲେଜର୍ ଶୀତଳନ, ଏବଂ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଟ୍ୱିଜର୍ସ।

ଏକ ଫୋଟନ୍ ର ଗତି ଏବଂ ବେଗ#

ପରିଚୟ#

ଏକ ଫୋଟନ୍ ହେଉଛି ଏକ ମୌଳିକ କଣିକା ଯାହା ଆଲୋକ ଏବଂ ଅନ୍ୟ ସମସ୍ତ ପ୍ରକାରର ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକୀୟ ବିକିରଣର କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଅଟେ। ଏହା ଆଲୋକର ମୌଳିକ ଏକକ ଏବଂ ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକୀୟ ବଳର ସଞ୍ଚାରଣ ପାଇଁ ଦାୟୀ। ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକ ବସ୍ତୁହୀନ ଏବଂ ଆଲୋକର ଗତିରେ ଗତି କରନ୍ତି, ଯାହା ବିଶ୍ୱର ସବୁଠାରୁ ଦ୍ରୁତତମ ସମ୍ଭାବ୍ୟ ଗତି।

ଏକ ଫୋଟନ୍ ର ଗତି#

ଏକ ଫୋଟନ୍ ର ଗତି ପ୍ରାୟ 299,792,458 ମିଟର୍ ପ୍ରତି ସେକେଣ୍ଡ୍ (186,282 ମାଇଲ୍ ପ୍ରତି ସେକେଣ୍ଡ୍)। ଏହା ସମାନ ଗତି ଯେଉଁଥିରେ ରେଡିଓ ତରଙ୍ଗ, ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍, ଇନ୍ଫ୍ରାରେଡ୍ ବିକିରଣ, ଦୃଶ୍ୟମାନ ଆଲୋକ, ଅଲ୍ଟ୍ରାଭାୟୋଲେଟ୍ ବିକିରଣ, ଏବଂ ଏକ୍ସ-ରେ ସହିତ ଅନ୍ୟ ସମସ୍ତ ପ୍ରକାରର ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକୀୟ ବିକିରଣ ଗତି କରେ।

ଆଲୋକର ଗତି ପ୍ରକୃତିର ଏକ ମୌଳିକ ସ୍ଥିରାଙ୍କ ଏବଂ ଏହାକୁ ପ୍ରତୀକ $c$ ଦ୍ୱାରା ସୂଚିତ କରାଯାଏ। ଏହା ଭୌତିକ ବିଜ୍ଞାନର ସବୁଠାରୁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ସଂଖ୍ୟାଗୁଡିକ ମଧ୍ୟରୁ ଅନ୍ୟତମ ଏବଂ ମିଟର୍, ସେକେଣ୍ଡ୍, ଏବଂ ଆମ୍ପିୟର୍ ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୋଇଛି।

ଏକ ଫୋଟନ୍ ର ବେଗ#

ଏକ ଫୋଟନ୍ ର ବେଗ ହେଉଛି ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଦିଗରେ ଏକ ଫୋଟନ୍ ର ଗତି। ଯେହେତୁ ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକ ଆଲୋକର ଗତିରେ ଗତି କରନ୍ତି, ଏକ ଫୋଟନ୍ ର ବେଗ ସର୍ବଦା $c$ ଅଟେ। ତଥାପି, ଏକ ଫୋଟନ୍ ର ବେଗ ଏକ ମାଧ୍ୟାକର୍ଷଣ କ୍ଷେତ୍ରର ଉପସ୍ଥିତି ଦ୍ୱାରା ପ୍ରଭାବିତ ହୋଇପାରେ।

ଏକ ମାଧ୍ୟାକର୍ଷଣ କ୍ଷେତ୍ରରେ, ଏକ ଫୋଟନ୍ ର ବେଗ ମାଧ୍ୟାକର୍ଷଣ ସମ୍ଭାବ୍ୟତାର ପରିମାଣ ଦ୍ୱାରା ହ୍ରାସ ପାଏ। ଏହାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି ଏକ ବଡ଼ ବସ୍ତୁ ଆଡକୁ, ଯେପରିକି ଏକ ତାରା କିମ୍ବା ଏକ କୃଷ୍ଣବିବର, ଯାତ୍ରା କରୁଥିବା ଫୋଟନ୍ ଗୁଡିକ ଧୀରେ ଧୀରେ ଗତି କରିବେ। ଫୋଟନ୍ ଟି ବଡ଼ ବସ୍ତୁ ନିକଟତର ହେବା ଅନୁସାରେ, ଏହା ଧୀରେ ଧୀରେ ଗତି କରିବ।

ଏକ ଫୋଟନ୍ ର ଗତି ଏବଂ ବେଗ ହେଉଛି ଆଲୋକର ମୌଳିକ ଗୁଣଧର୍ମ ଏବଂ ବିଶ୍ୱର ପ୍ରକୃତିକୁ ବୁଝିବା ପାଇଁ ଅତ୍ୟାବଶ୍ୟକ। ଆଲୋକର ଗତି ହେଉଛି ବିଶ୍ୱର ସବୁଠାରୁ ଦ୍ରୁତତମ ସମ୍ଭାବ୍ୟ ଗତି ଏବଂ ଏହା ଏକ ସ୍ଥିରାଙ୍କ। ଏକ ଫୋଟନ୍ ର ବେଗ ହେଉଛି ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଦିଗରେ ଆଲୋକର ଗତି ଏବଂ ଏକ ମାଧ୍ୟାକର୍ଷଣ କ୍ଷେତ୍ରର ଉପସ୍ଥିତି ଦ୍ୱାରା ପ୍ରଭାବିତ ହୋଇପାରେ।

ଫୋଟନ୍ ଉପରେ ସମାଧାନ କରାଯାଇଥିବା ଉଦାହରଣ#

ଉଦାହରଣ 1: ଏକ ଫୋଟନ୍ ର ଶକ୍ତି ଗଣନା କରିବା#

ଏକ ଫୋଟନ୍ ର ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ 650 nm ଅଟେ। ଏହାର ଶକ୍ତି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଭୋଲ୍ଟ୍ (eV) ରେ ଗଣନା କରନ୍ତୁ।

ସମାଧାନ:

ଏକ ଫୋଟନ୍ ର ଶକ୍ତି ସମୀକରଣ ଦ୍ୱାରା ଦିଆଯାଇଛି:

$$E = hf$$

ଯେଉଁଠାରେ:

• E ହେଉଛି ଜୁଲ୍ (J) ରେ ଫୋଟନ୍ ର ଶକ୍ତି
• h ହେଉଛି ପ୍ଲାଙ୍କ୍ ର ସ୍ଥିରାଙ୍କ (6.626 x 10$^{-34}$ J s)
• f ହେଉଛି ହର୍ଟଜ୍ (Hz) ରେ ଫୋଟନ୍ ର ଆବୃତ୍ତି

ଏକ ଫୋଟନ୍ ର ଆବୃତ୍ତି ଏହାର ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ସହିତ ସମୀକରଣ ଦ୍ୱାରା ସମ୍ବନ୍ଧିତ:

$$c = f\lambda$$

ଯେଉଁଠାରେ:

• c ହେଉଛି ଆଲୋକର ଗତି (2.998 x 10$^8$ m/s)
• f ହେଉଛି ହର୍ଟଜ୍ (Hz) ରେ ଫୋଟନ୍ ର ଆବୃତ୍ତି
• λ ହେଉଛି ମିଟର୍ (m) ରେ ଫୋଟନ୍ ର ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ

ଦିଆଯାଇଥିବା ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟକୁ ଆବୃତ୍ତି ପାଇଁ ସମୀକରଣରେ ପ୍ରତିସ୍ଥାପନ କରି, ଆମେ ପାଇବା:

$$f = \frac{c}{\lambda} = \frac{2.998 \times 10^8 \text{ m/s}}{650 \times 10^{-9} \text{ m}} = 4.61 \times 10^{14} \text{ Hz}$$

ବର୍ତ୍ତମାନ ଆମେ ଶକ୍ତି ପାଇଁ ସମୀକରଣରେ ଆବୃତ୍ତିକୁ ପ୍ରତିସ୍ଥାପନ କରିପାରିବା:

$$E = hf = (6.626 \times 10^{-34} \text{ J s})(4.61 \times 10^{14} \text{ Hz}) = 3.06 \times 10^{-19} \text{ J}$$

ଶେଷରେ, ଆମେ ଶକ୍ତିକୁ ଜୁଲ୍