Come calcolare l'energia dei fotoni

Come calcolare l'energia dei fotoni

I fotoni sono quanti di luce, o le particelle elementari che trasmettono le onde elettromagnetiche della luce. Luce visibile rappresenta un eccellente esempio di fotoni. Diversi valori fisici, tra cui la lunghezza d'onda e la frequenza (misurata in hertz o Hz), caratterizzano fotoni. È possibile calcolare l'energia del fotone, basato sulla frequenza o lunghezza d'onda, con l'ausilio di alcune costanti fisiche fondamentali.

Istruzioni

• Registrare i valori costanti fisici necessari per il calcolo dei calcoli di energia. In questo caso, essi sono:

Velocità della luce (c) = 299.792.458 m/s

La costante di Planck (h) = 4.13566733E-eV 15 s (1E-15 rappresenta "dieci in potenza -15").

Si noti che un elettronvolt (eV) è un'unità comunemente utilizzata per esprimere l'energia del fotone.

• Moltiplicare la velocità della luce e la costante di Planck e dividere il prodotto per la lunghezza d'onda per calcolare l'energia del fotone. Ad esempio, gialli fotoni di luce visibile hanno una lunghezza d'onda di circa 580 nm o 5.8E-7 m. Così, la loro energia è 299.792.458 m/s x 4.13566733E-eV 15 s / 5.8E-7 m = 2,14 eV.

Si noti che il prefisso "nano" (n) indica la magnitudine 1E-9.

• Un altro approccio consiste nel moltiplicare la frequenza del fotone e la costante di Planck per calcolare l'energia del fotone. Ad esempio, la frequenza dei fotoni corrispondenti ai raggi ultravioletti (UV) è 7.8E14 Hz o 780 Thz; l'energia del fotone è 7.8E14 Hz x 4.13566733E-eV 15 s = 3,23 eV.

Si noti che il prefisso "tera" (T) significa il 1E12 grandezza.

• Moltiplicare l'energia in eV per il fattore di 1.6021765E-19 calcolarlo in Joule (J), se necessario. Ad esempio, converte l'energia di 3,23 eV a 5.18E-19 J.