La electromagnética se ocupa de la interacción entre los fotones que constituyen las ondas de luz y los electrones, las partículas con las que interactúan estas ondas de luz. Específicamente, las ondas de luz tienen ciertas propiedades universales, incluida una velocidad constante, y también emiten energía, aunque a menudo en una escala muy pequeña.
La unidad fundamental de energía en física es el Joule o Newton-metro. La velocidad de la luz en el vacío es 3 × 10.8 m / seg, y esta velocidad es un producto de la frecuencia de cualquier onda de luz en hercios (el número de ondas de luz, o ciclos, por segundo) y la longitud de sus ondas individuales en metros. Esta relación se expresa normalmente como:
c = \ nu \ times \ lambda
Donde ν, la letra griega nu, es frecuencia y λ, la letra griega lambda, representa la longitud de onda.
Mientras tanto, en 1900, el físico Max Planck propuso que la energía de una onda de luz es directamente a su frecuencia:
E = h \ times \ nu
Aquí, h, apropiadamente, se conoce como constante de Planck y tiene un valor de 6.626 × 10-34 Joule-sec.
En conjunto, esta información permite calcular la frecuencia en hercios cuando se le da energía en julios y viceversa.
Paso 1: Resuelve la frecuencia en términos de energía
Porque:
c = \ nu \ times \ lambda \ text {,} \ nu = \ frac {c} {\ lambda}
obtenemos
E = h \ veces \ frac {c} {\ lambda}
Paso 2: determinar la frecuencia
Si obtiene ν explícitamente, continúe con el Paso 3. Si se le da λ, divida c por este valor para determinar ν.
Por ejemplo, si λ = 1 × 10-6 m (cerca del espectro de luz visible):
\ nu = \ frac {3 \ times 10 ^ 8} {1 \ times 10 ^ {- 6}} = 3 \ times 10 ^ {14} \ text {Hz}
Paso 3: Resuelve la energía
Multiplica la constante de ν Planck, h, por ν para obtener el valor de E.
En este ejemplo:
E = 6.626 \ times 10 ^ {- 34} \ times 3 \ times 10 ^ {14} = 1.988 \ times 10 ^ {- 19} \ text {J}
