Сила кулоновского взаимодействия определяется формулой: F=k*q1*q2/e*r^2. Так как в первом случае заряды шарика одинаковы, наша сила равна: F1=k*q^2/e*r^2. Во втором случае 20 процентов (1/5) электронов одного шарика мы перенесли на другой, значит сила будет: F2=k*0.8q*1.2q/e*r^2=k*0.96*q^2/e*r^2. Делим второе выражение на первое (решаем нашу систему уравнений): все сокращается и остается соотношение F2:F1=0.96:1. Или, другими словами, сила кулоновского взаимодействия во втором случае на четыре процента меньше, чем в первом.
Из классической механики известно, что импульс определяется как произведение массы и скорости : Фотон - это частица света, и движется фотон со скоростью света . Значит, импульс фотона определяется как Энергия по закону Эйнштейна равна . Отсюда видно, что энергия связана с импульсом следующим образом: . С другой стороны, с квантовой точки зрения, энергия фотона равна произведению постоянной Планка и частоты : Или выражая частоту через длину волны () получим Таким образом, импульс связан с длиной волны следующим образом: Кстати, это выражение часто называют гипотезой де Бройля и справедливо не только для фотонов, но и для электронов.
В итоге, получаем, что при увеличении длины световой волны в 2 раза (), импульс фотона уменьшится в 2 раза: .