Az elektromágneses a fényhullámokat alkotó fotonok és az elektronok kölcsönhatásával foglalkozik, amelyekkel a fényhullámok kölcsönhatásba lépnek. Pontosabban, a fényhullámoknak bizonyos univerzális tulajdonságaik vannak, beleértve az állandó sebességet is, és energiát is kibocsátanak, bár gyakran nagyon kicsiben.
Az energia alapvető egysége a fizikában a Joule vagy Newton-méter. A vákuum fénysebessége 3 × 108 m / sec, és ez a sebesség bármely fényhullám frekvenciájának Hertzben (a fényhullámok vagy ciklusok száma másodpercenként) és az egyes hullámok méterben kifejezett szorzatának szorzata. Ezt a kapcsolatot általában a következőképpen fejezik ki:
c = \ nu \ times \ lambda
Ahol ν, a görög nu betű frekvencia, λ, a görög lambda betű pedig a hullámhosszat jelenti.
Eközben 1900-ban Max Planck fizikus azt javasolta, hogy egy fényhullám energiája közvetlenül a frekvenciájára irányuljon:
E = h \ alkalommal \ nu
Itt h megfelelő módon Planck konstansaként ismert és értéke 6,626 × 10-34 Joule-sec.
Ez az információ együttvéve lehetővé teszi a frekvencia kiszámítását Hertz-ben, ha energiát adnak Joule-ban, és fordítva.
1. lépés: Oldja meg a frekvenciát az energia szempontjából
Mivel:
c = \ nu \ times \ lambda \ text {,} \ nu = \ frac {c} {\ lambda}
kapunk
E = h \ szor \ frac {c} {\ lambda}
2. lépés: Határozza meg a gyakoriságot
Ha kifejezetten ν-t kap, folytassa a 3. lépéssel. Ha megkapjuk a λ értéket, osszuk meg c-t ezzel az értékkel a ν meghatározásához.
Például, ha λ = 1 × 10-6 m (a látható fényspektrum közelében):
\ nu = \ frac {3 \ szor 10 ^ 8} {1 \ szor 10 ^ {- 6}} = 3 \ szor 10 ^ {14} \ text {Hz}
3. lépés: Oldja meg az energiát
Szorozzuk meg ν Planck állandóját, h-t ν-vel, hogy megkapjuk az E értékét.
Ebben a példában:
E = 6,626 \ szor 10 ^ {- 34} \ szor 3 \ szor 10 ^ {14} = 1,988 \ szor 10 ^ {- 19} \ text {J}