אלקטרומגנטיקה עוסקת ביחסי הגומלין בין הפוטונים המהווים גלי אור ואלקטרונים, החלקיקים איתם מתקשרים גלי האור הללו. באופן ספציפי, לגלי האור יש מאפיינים אוניברסליים מסוימים, כולל מהירות קבועה, וגם פולטים אנרגיה, אם כי לעיתים קרובות בקנה מידה קטן מאוד.
יחידת האנרגיה הבסיסית בפיזיקה היא ה- Joule או מטר הניוטון. מהירות האור בחיסון היא 3 × 108 m / sec, ומהירות זו היא תוצר של כל תדר גל האור בהרץ (מספר גלי האור, או המחזורים, לשנייה) ואורך הגלים האישיים שלו במטר. מערכת יחסים זו מתבטאת בדרך כלל כ:
c = \ nu \ times \ lambda
כאשר ν, האות היוונית נו, היא תדר ו- λ, האות היוונית למבדה, מייצגת אורך גל.
בינתיים, בשנת 1900, הפיזיקאי מקס פלאנק הציע כי האנרגיה של גל אור היא ישירות לתדר שלו:
E = h \ times \ nu
הנה, h, כראוי, ידוע כקבוע של פלאנק ויש לו ערך של 6.626 × 10-34 ג'ול-שניה.
יחדיו, מידע זה מאפשר חישוב תדירות בהרץ כאשר מקבלים אנרגיה בג'ול ולהפך.
שלב 1: פתר תדירות במונחי אנרגיה
כי:
c = \ nu \ times \ lambda \ text {,} \ nu = \ frac {c} {\ lambda}
אנחנו מקבלים
E = h \ times \ frac {c} {\ lambda}
שלב 2: קבע את התדירות
אם אתה מקבל ν במפורש, עבור לשלב 3. אם ניתן את λ, חלק את c בערך זה כדי לקבוע ν.
לדוגמא, אם λ = 1 × 10-6 מ '(קרוב לספקטרום האור הנראה):
\ nu = \ frac {3 \ times 10 ^ 8} {1 \ times 10 ^ {- 6}} = 3 \ times 10 ^ {14} \ text {Hz}
שלב 3: לפתור אנרגיה
הכפל את קבוע ν של פלאנק, h, על ידי ν כדי לקבל את הערך של E.
בדוגמה זו:
E = 6.626 \ פעמים 10 ^ {- 34} \ פעמים 3 \ פעמים 10 ^ {14} = 1.988 \ פעמים 10 ^ {- 19} \ טקסט {J}