Wat is de kinetische energie van licht: gedetailleerde feiten

Kinetische energie verwijst naar de energie die ervoor zorgt dat iets beweegt. In dit artikel gaan we dieper in op wat de kinetische energie van licht. Hierin zullen we de antwoorden op de lijst met volgende vragen onderzoeken en ontdekken:

• Wat is de kinetische energie van licht?
• Heeft licht kinetische energie?
• Hoe de kinetische energie van licht te vinden?
• Kinetische energie van licht vergelijking.
• Hoe vind je kinetische energie met de snelheid van het licht?
• Hoe vind je kinetische energie uit momentum?
• Hoe zijn kinetische energie en momentum gerelateerd?

Afbeeldingscredits: afbeelding door Florian Koers oppompen van Pixabay 

Energie is een eigenschap van items die kunnen worden overgedragen aan andere objecten of in verschillende vormen kunnen worden veranderd, maar het kan niet worden gegenereerd of vernietigd. Het is een kwaliteit van entiteiten die naar andere objecten kan worden overgedragen of in andere soorten kan worden omgezet. Kinetische energie is de energie die wordt geassocieerd met bewegende dingen of beweging.

Lees meer over energie basics en types

Het volgende is de definitie van kinetische energie:

"Kinetische energie van een object is de maat van het werk dat een object kan doen vanwege zijn beweging."

Meeteenheden van de kinetische energie:

De SI-eenheid van kinetische energie is Joule, dwz gelijk aan 1 kg.m².s^-2

De CGS-eenheid van kinetische energie is erg.

Lees meer over het gebruik van kinetische energie

Soorten kinetische energie:

Er zijn er vijf soorten kinetische energie zoals hieronder vermeld

• Radioactieve energie
• Thermische energie
• Geluidsenergie
• Elektrische energie
• Mechanische energie

Laten we nu eens kijken wat de kinetische energie van licht?

Wat is de kinetische energie van licht?

Lichtenergie is een soort elektromagnetische straling met golflengten die het menselijk oog kan waarnemen.

Kinetische energie wordt gedefinieerd als energie die ervoor zorgt dat objecten bewegen. Als het de mogelijkheid heeft om iets op te heffen, wordt het als potentiële energie beschouwd. Het is echter dezelfde energie die zich op verschillende manieren presenteert. Daarom, omdat het licht ook alleen maar energie in beweging is, kan het worden aangeduid als "kinetische energie".

Heeft licht kinetische energie??

Wanneer energie ervoor zorgt dat dingen bewegen, wordt dit kinetische energie genoemd.

De lichtenergie is het resultaat van zijn beweging. Omdat fotonen geen massa hebben, is hun kinetische energie gelijk aan hun totale energie. Het licht heeft dus kinetische energie.

Hoe de kinetische energie van licht te vinden??

Licht, een soort elektromagnetische straling, heeft kinetische energie.

De relativistische energie E van een deeltje od rustmassa m₀ en momentum p wordt gegeven door

E²-p²c² = m₀²c⁴

Als de rustmassa m₀ van het deeltje nul is (zoals voor licht ook wel fotonen genoemd),

We hebben

E = pc of p = E/c

Maar p = νE/c²

E/c²= E/k

vandaar, ν=c

Het laat zien dat de snelheid ν van een deeltje met rustmassa nul altijd gelijk is aan c, de lichtsnelheid.

Wij ook weet dat voor een foton van frequentie ν,

E=hν

Waar h = de constante van de plank

Licht bestaat uit deeltjes met golfachtige eigenschappen, zoals fotonen. Het idee van dualiteit van golven en deeltjes wordt gebruikt om deze specifieke eigenschap van licht dat golfachtig lijkt te karakteriseren. De golflengte van zichtbaar licht varieert van 400 tot 700 nanometer (nm).

Kinetische energie van licht vergelijking.

Om de kinetische energie te berekenen, vermenigvuldigt u de massa met het kwadraat van de snelheid met de constante 1/2. Deze vergelijking heeft twee variabelen: de massa van het lichaam (m) en de snelheid (v).

De klassieke weergave is als volgt:

E_k=(1/2)mv²

En de relativistische weergave ervan wordt gegeven door,

Hoe vind je kinetische energie met de snelheid van het licht?

Als iets met de snelheid van het licht beweegt, zal het een oneindige hoeveelheid kinetische energie hebben, die groter is dan het hele universum. De reden hierachter is dat niets sneller of sneller kan bewegen dan het licht.

Volgens de klassieke mechanica wordt de kinetische energie van een lichaam bepaald door zowel de massa van het lichaam als de snelheid van het lichaam.

De massa vermenigvuldigd met het kwadraat van de snelheid en vermenigvuldigd met de constante 1/2, is gelijk aan de kinetische energie. Het volgende is de vergelijking:

E_k=(1/2)mv²

Waar,

m = ​massa en v= snelheid (of de snelheid) van het lichaam

De volgende vergelijking beschrijft de relatie tussen de klassieke kinetische energie van een object en het momentum:

E_k=p²/ 2m

Waar, P = momentum

Om de kinetische energie te berekenen van een lichaam waarvan de snelheid een groot deel van die van het licht is, moet men de speciale relativiteitstheorie gebruiken om rekening te houden met het feit dat het lichaam met de snelheid van het licht beweegt. Het is belangrijk om te begrijpen hoe de speciale relativiteitstheorie te gebruiken voor problemen met hogesnelheidsdeeltjes om ze op te lossen.

Om rekening te houden met lineair momentum in de speciale relativiteitstheorie, moeten we de formule aanpassen. De relativistische formulering voor lineair momentum gebruikt m voor rustmassa, v en v voor respectievelijk snelheid en snelheid, en c voor de lichtsnelheid in vacuüm, de relativistische uitdrukking voor lineair momentum is:

p=mγv

Waar γ= Lorentzfactor

Aangezien de kinetische energie van een object evenredig is met zijn momentum, zien we natuurlijk dat de relativistische formule voor kinetische energie zou verschillen van zijn klassieke equivalent. In feite is de relativistische formulering voor kinetische energie als volgt:

De vergelijking toont aan dat de energie van een object oneindig nadert wanneer de snelheid van het object v de lichtsnelheid c nadert. De conclusie is dat een item niet versneld voorbij deze grens kan worden gebracht.

Hoe vind je kinetische energie uit momentum?

Kinetische energie is de hoeveelheid energie die een materiaal heeft als het versnelt, terwijl momentum de hoeveelheid massa is die een voorwerp heeft wanneer het beweegt.

RHS vermenigvuldigen en delen door m

We weten dat p=mv. Substitueren voor mv in de bovenstaande vergelijking krijgen we,

Hoe zijn kinetische energie en momentum gerelateerd?

Er bestaat een correlatie tussen kinetische energie en momentum vanwege hun verband met massa en snelheid

Met behulp van wiskunde kan de relatie tussen kinetische energie en momentum worden uitgedrukt als:

Als resultaat kunnen we stellen dat de kinetische energie van een lichaam de relatie is tussen het lineaire momentum van een stof en zijn kinetische energie die wordt bestudeerd.

Vanwege de energie-momentumrelatie neemt het momentum direct toe met de snelheid in een constant object, maar kinetische energie groeit recht evenredig met het kwadraat van de snelheid.

Dus hier in dit artikel hebben we bestudeerd wat de kinetische energie van licht is.

Lees ook:

• Kinetische energie naar kernenergie
• Hoe je interne energie kunt vinden
• Hoe magnetische, energie-efficiënte magnetische koelsystemen te ontwerpen
• Voorbeeld van potentiële energie naar mechanische energie
• Voorbeeld van stralingsenergie naar potentiële energie
• Hoe je nulpuntsenergie experimenteel kunt meten
• Hoe de energie in een laserstraal te bepalen
• Voorbeelden van getijdenenergie
• Hoe thermische energie te meten die wordt gegenereerd door wrijving in machines
• Hoe de veiligheid van kernenergie in reactorontwerpen kan worden verbeterd