Elektromagnetik berurusan dengan interaksi antara foton yang membentuk gelombang cahaya dan elektron, partikel yang berinteraksi dengan gelombang cahaya ini. Secara khusus, gelombang cahaya memiliki sifat universal tertentu, termasuk kecepatan konstan, dan juga memancarkan energi, meskipun seringkali dalam skala yang sangat kecil.
Satuan dasar energi dalam fisika adalah Joule, atau Newton-meter. Kecepatan cahaya dalam ruang hampa adalah 3 × 108 m/s, dan kecepatan ini adalah produk dari frekuensi gelombang cahaya apa pun dalam Hertz (jumlah gelombang cahaya, atau siklus, per detik) dan panjang gelombang individualnya dalam meter. Hubungan ini biasanya dinyatakan sebagai:
c=\nu \times \lambda
Dimana, huruf Yunani nu, adalah frekuensi dan, huruf Yunani lambda, mewakili panjang gelombang.
Sementara itu, pada tahun 1900, fisikawan Max Planck mengusulkan bahwa energi gelombang cahaya berbanding lurus dengan frekuensinya:
E=h\kali \nu
Di sini, h, tepat, dikenal sebagai konstanta Planck dan memiliki nilai 6,626 × 10-34 Joule-dtk.
Secara keseluruhan, informasi ini memungkinkan untuk menghitung frekuensi dalam Hertz ketika diberikan energi dalam Joule dan sebaliknya.
Langkah 1: Selesaikan untuk Frekuensi dalam Hal Energi
Karena:
c=\nu \times \lambda\text{, }\nu=\frac{c}{\lambda}
kita mendapatkan
E=h\times \frac{c}{\lambda}
Langkah 2: Tentukan Frekuensi
Jika Anda mendapatkan secara eksplisit, lanjutkan ke Langkah 3. Jika diberikan, bagi c dengan nilai ini untuk menentukan .
Misalnya, jika = 1 × 10-6 m (dekat dengan spektrum cahaya tampak):
\nu =\frac{3\times 10^8}{1\times 10^{-6}}=3\times 10^{14}\text{ Hz}
Langkah 3: Selesaikan untuk Energi
Kalikan konstanta Planck, h, dengan untuk mendapatkan nilai E.
Dalam contoh ini:
E=6.626\times 10^{-34} \times 3\times 10^{14}=1.988\times 10^{-19}\text{ J}