Pregunta
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The x-ray has a frequency of \( 1.4 \times 10^{19} \mathrm{~Hz} \). What is the energy associated with one x-ray? \( 9.7 \times 10^{-33} \mathrm{~J} \) \( 9.3 \times 10^{-15} \mathrm{~J} \) \( 2.1 \times 10^{523} \mathrm{~J} \) \( 2.1 \times 10^{-11} \mathrm{~J} \)

Ask by Lang Peterson. in the United States
Jan 24,2025

Solución de tutoría real

Respuesta verificada por el tutor

Responder

The energy associated with one x-ray is \( 9.3 \times 10^{-15} \) Joules.

Solución

To determine the energy associated with one x-ray photon, we can use **Planck's equation**: \[ E = h \nu \] where: - \( E \) is the energy, - \( h \) is **Planck's constant** (\( 6.626 \times 10^{-34} \) Joule·seconds), - \( \nu \) (nu) is the **frequency** of the x-ray. Given: \[ \nu = 1.4 \times 10^{19} \, \text{Hz} \] Plugging in the values: \[ E = 6.626 \times 10^{-34} \, \text{J·s} \times 1.4 \times 10^{19} \, \text{Hz} \] \[ E = 9.2764 \times 10^{-15} \, \text{J} \] Rounding to two significant figures (matching the precision of the frequency provided): \[ E \approx 9.3 \times 10^{-15} \, \text{J} \] **Therefore, the correct answer is:** \( 9.3 \times 10^{-15} \mathrm{~J} \)

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The Deep Dive

To find the energy associated with one x-ray, we can use the formula \( E = h \cdot f \), where \( E \) is the energy, \( h \) is Planck's constant (\( 6.626 \times 10^{-34} \, \text{J s} \)), and \( f \) is the frequency. Plugging in the values, we get \( E = (6.626 \times 10^{-34}) \cdot (1.4 \times 10^{19}) \), which calculates to approximately \( 9.3 \times 10^{-15} \, \text{J} \). In practical terms, x-rays are widely used in medical imaging to visualize the internal structures of the body. They help in diagnosing fractures, infections, and tumors. Beyond healthcare, x-rays are used in industries for non-destructive testing, ensuring the integrity of materials and components without damaging them. It's fascinating how a form of radiation helps keep us safe in so many aspects!

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