Η ηλεκτρομαγνητική ασχολείται με την αλληλεπίδραση μεταξύ των φωτονίων που αποτελούν κύματα φωτός και ηλεκτρόνια, τα σωματίδια με τα οποία αλληλεπιδρούν αυτά τα κύματα φωτός. Συγκεκριμένα, τα φωτεινά κύματα έχουν ορισμένες καθολικές ιδιότητες, συμπεριλαμβανομένης μιας σταθερής ταχύτητας, και επίσης εκπέμπουν ενέργεια, αν και συχνά σε πολύ μικρή κλίμακα.
Η θεμελιώδης μονάδα ενέργειας στη φυσική είναι το Joule ή το Newton-meter. Η ταχύτητα του φωτός σε ένα εμβόλιο είναι 3 × 108 m / sec, και αυτή η ταχύτητα είναι προϊόν οποιασδήποτε συχνότητας κύματος φωτός σε Hertz (ο αριθμός των φωτεινών κυμάτων, ή κύκλοι, ανά δευτερόλεπτο) και το μήκος των μεμονωμένων κυμάτων του σε μέτρα. Αυτή η σχέση συνήθως εκφράζεται ως:
c = \ nu \ φορές \ λάμδα
Όπου ν, το ελληνικό γράμμα nu, είναι συχνότητα και λ, το ελληνικό γράμμα λάμδα, αντιπροσωπεύει μήκος κύματος.
Εν τω μεταξύ, το 1900, ο φυσικός Max Planck πρότεινε ότι η ενέργεια ενός φωτός κύματος είναι απευθείας στη συχνότητά του:
E = h \ φορές \ nu
Εδώ, h, κατάλληλα, είναι γνωστό ως σταθερά του Planck και έχει τιμή 6,626 × 10-34 Joule-sec.
Συνολικά, αυτές οι πληροφορίες επιτρέπουν τον υπολογισμό της συχνότητας σε Hertz όταν δίνεται ενέργεια σε Joules και αντιστρόφως.
Βήμα 1: Επίλυση συχνότητας σε όρους ενέργειας
Επειδή:
c = \ nu \ times \ lambda \ text {,} \ nu = \ frac {c} {\ lambda}
παίρνουμε
E = h \ φορές \ frac {c} {\ lambda}
Βήμα 2: Προσδιορίστε τη συχνότητα
Εάν έχετε ν ρητά, προχωρήστε στο Βήμα 3. Εάν δοθεί το λ, διαιρέστε το c με αυτήν την τιμή για να προσδιορίσετε το ν.
Για παράδειγμα, εάν λ = 1 × 10-6 m (κοντά στο φάσμα ορατού φωτός):
\ nu = \ frac {3 \ φορές 10 ^ 8} {1 \ φορές 10 ^ {- 6}} = 3 \ φορές 10 ^ {14} \ κείμενο {Hz}
Βήμα 3: Λύστε για Ενέργεια
Πολλαπλασιάστε ν τη σταθερά Planck, h, με ν για να πάρετε την τιμή του E.
Σε αυτό το παράδειγμα:
E = 6,626 \ φορές 10 ^ {- 34} \ φορές 3 \ φορές 10 ^ {14} = 1,988 \ φορές 10 ^ {- 19} \ κείμενο {J}