Was ist die kinetische Energie des Lichts: Detaillierte Fakten

Kinetische Energie bezieht sich auf die Energie, die etwas bewegt. In diesem Artikel gehen wir ausführlich auf alles ein, was das ist kinetische Energie von Licht. Hier werden wir die Antworten auf die Liste der folgenden Fragen untersuchen und herausfinden:

• Wie groß ist die kinetische Energie des Lichts?
• Hat Licht kinetische Energie?
• Wie findet man die kinetische Energie des Lichts?
• Kinetische Energie der Lichtgleichung.
• Wie findet man kinetische Energie bei Lichtgeschwindigkeit?
• Wie findet man kinetische Energie aus Impuls?
• Wie hängen kinetische Energie und Impuls zusammen?

Bildnachweis: Bild von Florian Kurz für Pixabay 

Energie ist eine Eigenschaft von Gegenständen, die auf andere Gegenstände übertragen oder in verschiedene Formen umgewandelt, aber nicht erzeugt oder zerstört werden kann. Es ist eine Eigenschaft von Entitäten, die auf andere Objekte übertragen oder in andere Arten umgewandelt werden können. Kinetische Energie ist die Energie, die mit der Bewegung von Dingen oder Bewegungen verbunden ist.

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Die kinetische Energie ist wie folgt definiert:

„Die kinetische Energie eines Objekts ist das Maß für die Arbeit, die ein Objekt aufgrund seiner Bewegung leisten kann.“

Maßeinheiten der kinetischen Energie:

Die SI-Einheit der kinetischen Energie ist Joule, dh entspricht 1 kg.m².s^-2

Die CGS-Einheit der kinetischen Energie ist erg.

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Arten von kinetischer Energie:

Da sind fünf Arten von kinetischer Energie wie unten aufgeführt

• Strahlungsenergie
• Wärmeenergie
• Schall Energie
• Elektrische Energie
• Mechanische Energie

Lassen Sie uns nun sehen, was das ist kinetische Energie des Lichts?

Wie groß ist die kinetische Energie des Lichts?

Lichtenergie ist eine Art elektromagnetische Strahlung mit Wellenlängen, die das menschliche Auge wahrnehmen kann.

Kinetische Energie ist definiert als Energie, die eine Bewegung von Objekten bewirkt. Wenn es die Fähigkeit besitzt, etwas anzuheben, wird es als potentielle Energie bezeichnet. Es ist jedoch dieselbe Energie, die sich auf unterschiedliche Weise präsentiert. Da das Licht auch nur Energie in Bewegung ist, kann es folglich als „kinetische Energie“ bezeichnet werden.

Hat Licht kinetische Energie?

Wenn Energie bewirkt, dass sich etwas bewegt, wird dies als kinetische Energie bezeichnet.

Die Lichtenergie ist ein Ergebnis seiner Bewegung. Da Photonen keine Masse haben, entspricht ihre kinetische Energie ihrer Gesamtenergie. Das Licht hat also kinetische Energie.

So finden Sie die kinetische Energie des Lichts?

Licht, das eine Art elektromagnetische Strahlung ist, hat kinetische Energie.

Die relativistische Energie E eines Teilchens der Ruhemasse m₀ und Impuls p ist gegeben durch

E²-p²c² = m₀²c⁴

Wenn die Ruhemasse m₀ des Teilchens Null ist (z. B. für Licht, auch Photonen genannt),

Wir haben

E = pc oder p = E/c

Aber p = νE/c²

E/c²= E/c

daher ν=c

Sie zeigt, dass die Geschwindigkeit ν eines Teilchens ohne Ruhemasse immer gleich c, der Lichtgeschwindigkeit, ist.

Wir auch weiß das für ein Photon der Frequenz ν,

E=hν

Wobei h = Plankenkonstante

Licht besteht aus Teilchen mit wellenförmigen Eigenschaften, wie zum Beispiel Photonen. Die Idee der Welle-Teilchen-Dualität wird verwendet, um diese besondere Eigenschaft des Lichts zu charakterisieren, das wellenartig erscheint. Die Wellenlänge des sichtbaren Lichts reicht von 400 bis 700 Nanometer (nm).

Kinetische Energie der Lichtgleichung.

Um die kinetische Energie zu berechnen, multiplizieren Sie die Masse mit dem Quadrat der Geschwindigkeit mit der Konstanten 1/2. Diese Gleichung hat zwei Variablen: die Masse des Körpers (m) und seine Geschwindigkeit (v).

Seine klassische Darstellung ist wie folgt:

E_k=(1/2)mv²

Und seine relativistische Darstellung ist gegeben durch

Wie findet man kinetische Energie bei Lichtgeschwindigkeit?

Wenn sich etwas mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, hat es eine unendliche Menge an kinetischer Energie, die größer ist als das gesamte Universum. Der Grund dafür ist, dass sich nichts schneller oder schneller bewegen kann als Licht.

Nach der klassischen Mechanik wird die kinetische Energie eines Körpers sowohl durch die Masse des Körpers als auch durch die Geschwindigkeit des Körpers bestimmt.

Die Masse multipliziert mit dem Quadrat der Geschwindigkeit und multipliziert mit der Konstanten 1/2 ergibt die kinetische Energie. Folgendes ist die Gleichung:

E_k=(1/2)mv²

Woher,

m = ​Masse und v= Geschwindigkeit (oder die Geschwindigkeit) des Körpers

Die folgende Gleichung beschreibt die Beziehung zwischen der klassischen kinetischen Energie eines Objekts und seinem Impuls:

E_k=p²/ 2m

Wobei P = Impuls

Um die kinetische Energie eines Körpers zu berechnen, dessen Geschwindigkeit einen großen Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit beträgt, muss man die spezielle Relativitätstheorie verwenden, um die Tatsache zu berücksichtigen, dass sich der Körper mit Lichtgeschwindigkeit bewegt. Es ist wichtig zu verstehen, wie man die spezielle Relativitätstheorie auf Probleme mit Hochgeschwindigkeitsteilchen anwenden kann, um sie zu lösen.

Um den linearen Impuls in der speziellen Relativitätstheorie zu berücksichtigen, müssen wir die Formel ändern. Die relativistische Formulierung für Linearimpuls verwendet m für Ruhemasse, v und v für Geschwindigkeit bzw. Geschwindigkeit und c für die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum, der relativistische Ausdruck für Linearimpuls lautet:

p=mγv

Wobei γ = Lorentzfaktor

Wenn man bedenkt, dass die kinetische Energie eines Objekts proportional zu seinem Impuls ist, sehen wir natürlich, dass die relativistische Formel für kinetische Energie von ihrem klassischen Äquivalent abweichen würde. Tatsächlich lautet die relativistische Formulierung für kinetische Energie wie folgt:

Die Gleichung zeigt, dass die Energie eines Objekts gegen unendlich geht, wenn sich die Objektgeschwindigkeit v der Lichtgeschwindigkeit c nähert. Die Schlussfolgerung ist, dass ein Element nicht über diese Grenze hinaus beschleunigt werden kann.

Wie findet man kinetische Energie aus Impuls?

Kinetische Energie ist die Energiemenge, die ein Material bei seiner Beschleunigung hat, während der Impuls die Masse ist, die ein Gegenstand hat, wenn er sich bewegt.

Multiplizieren und dividieren Sie RHS mit m

Wir wissen, dass p=mv. Wenn wir mv in der obigen Gleichung einsetzen, erhalten wir

Wie hängen kinetische Energie und Impuls zusammen?

Es besteht eine Korrelation zwischen kinetischer Energie und Impuls aufgrund ihrer Verbindungen mit Masse und Geschwindigkeit

Unter Verwendung der Mathematik kann die Beziehung zwischen kinetischer Energie und Impuls ausgedrückt werden als

Als Ergebnis können wir feststellen, dass die kinetische Energie eines Körpers die Beziehung zwischen dem linearen Impuls einer Substanz und ihrer kinetischen Energie ist, die untersucht wird.

Aufgrund der Energie-Impuls-Beziehung nimmt der Impuls in einem konstanten Objekt direkt mit der Geschwindigkeit zu, aber die kinetische Energie wächst direkt proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit.

Hier in diesem Artikel haben wir also die kinetische Energie von Licht untersucht.

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