-->

Wave Optics

Question
CBSEENPH12038460

An electron and a photon each have a wavelength of 1.00 nm. Find
(a)    their momenta,
(b)    the energy of the photon, and
(c)    the kinetic energy of electron.
(Take h = 6.63 x 10–34 Js).

Solution
Given,
Wavelength of electron and photon, λe = λp = 1.00 nm = 1 x 10
–9 m 

(a) Momenta of the particle, 

   p = hλ = 6.63 × 10-341.00 × 10-19kg ms-1 

                = 6.63 × 10-25 kg ms-1

(b) Energy of the photon, E = hv = hcλ

                                           = 6.63 × 10-34 × 3 × 1081 × 10-9J
                                         = 1.989 × 10-16J= 1.989 × 10-161.6 × 10-19eV
                                         = 1.243 ke V 

(c) Now, using the de-broglie formula, we have   h2mEk= λ
           2mEk = hλ
i.e.,                 Ek = h222
                  Ek = (6.63 × 10-34)22 × 9.1 × 10-31 × (10-9)2 
                          = 43.96 × 10-6818.2 × 10-49J = 2.4 × 10-19J 

                      Ek = 2.4 × 10-191.6 × 10-19eV      = 1.5 eV.              

Some More Questions From Wave Optics Chapter