【知识点详解】
1. **量子化概念**
在物理学中,量子化是指物理量只能取离散的、特定的值,而不是连续变化的现象。在题目中提到的例子中,汽车的个数是量子化的,因为它只能取正整数,而不能取分数或小数。相反,物体的质量、弹簧振子的能量和卫星轨道通常是连续变化的,因此是非量子化的。
2. **光通信技术**
光通信技术包括光纤通信和无线光通信。光纤通信是通过光纤将光信号传输,而无线光通信则是利用红外线或其他光波在空间中定向传播信息。光信号可以携带文字、数据和图像等信息,无论是在光纤还是空气中,都能实现信息的传递。红外线的频率低于可见光,因此根据光子能量公式 ε=hν,红外光子的能量小于可见光子的能量。
3. **光子的性质**
- 光子不是牛顿微粒说中的粒子,而是一种量子化的能量包。
- 光子是光电效应中的基本单位,但光电效应中的光电子是金属内部吸收光子后被释放的电子。
- 光是由一个个光子组成的,它们是不连续的,能量与光的频率成正比,即 ε=hν。
4. **光子能量计算**
能量子 ε 的大小可以通过 Planck 常量 h 与光的频率 ν 相乘得到。题目中提到的能量子对应的电磁辐射频率可通过 ε=hν 计算,波长 λ 则通过 ν= 得出。例如,对应于 3.4×10^-19 J 的能量子,频率为 ν=5.13×10^14 Hz,波长为 λ=5.85×10^-7 m。
5. **可见光光谱与能量子**
可见光的波长范围是 400~700 nm。对于特定波长的光,能量子 ε 可通过 hν 计算,其中 ν 是该波长对应的频率。例如,400 nm 的光对应能量子 ε1=4.97×10^-19 J,而 700 nm 的光对应能量子 ε2=2.84×10^-19 J。
本题主要涉及量子化概念、光通信技术、光子的基本性质以及光子能量的计算。这些都是高中物理中电磁场与电磁波以及量子世界部分的重要知识点,对于理解现代物理学的基本原理至关重要。