光は波ですか、それとも粒子ですか？ ポール・ディラックが1928年に相対論的波動関数方程式を導入したときに示したように、それは両方同時に、実際には同じことが電子にも当てはまります。 結局のところ、光と物質（物質宇宙を構成するほとんどすべてのもの）は、波の特性を持つ粒子である量子で構成されています。
この驚くべき（当時の）結論への道の主要な目印は、1887年にハインリヒヘルツが光電効果を発見したことでした。 アインシュタインは1905年に量子論の観点からそれを説明し、それ以来、物理学者はそれを受け入れましたが、光は 粒子、それは特徴的な波長と周波数を持つ粒子であり、これらの量は光のエネルギーに関連していますまたは 放射線。
エネルギーに関連するマックスプランクの光子波長
波長変換方程式は、量子論の父であるドイツの物理学者MaxPlanckに由来します。 1900年頃、彼はすべての入射放射線を吸収する黒体から放出される放射線を研究しながら、量子のアイデアを紹介しました。
量子は、なぜそのような物体が古典理論によって予測された紫外線ではなく、主に電磁スペクトルの中央で放射線を放出するのかを説明するのに役立ちました。
プランクの説明は、光は量子と呼ばれるエネルギーの離散パケットで構成されている、または 光子、そしてエネルギーは普遍的な倍数である離散値しかとることができなかった 絶え間ない。 プランク定数と呼ばれる定数は、文字で表されますh、および値は6.63×10です。-34 m2 kg / sまたは同等の6.63×10-34 ジュール秒。
プランクは、光子のエネルギーは、Eは、その頻度の積であり、常にギリシャ文字のnu（ν）およびこの新しい定数。 数学的に：E = hν.
光は波動現象であるため、プランクの方程式を波長で表すことができます。これはギリシャ文字のラムダ（λ）、どの波でも、伝送速度はその周波数にその波長を掛けたものに等しいためです。 光の速度は一定であるため、c、プランクの方程式は次のように表すことができます。
E = \ frac {hc} {λ}
波長からエネルギーへの変換式
プランクの方程式を簡単に再配置すると、放射のエネルギーがわかっていると仮定して、任意の放射の瞬時波長計算機が得られます。 波長式は次のとおりです。
λ= \ frac {hc} {E}
どちらもhそして
ユニットをまっすぐに保つ
物理学者は、さまざまな単位で量子エネルギーを測定します。 SIシステムでは、最も一般的なエネルギー単位はジュールですが、量子レベルで発生するプロセスには大きすぎます。 電子ボルト（eV）はより便利な単位です。 これは、1ボルトの電位差で単一の電子を加速するために必要なエネルギーであり、1.6×10に相当します。-19 ジュール。
波長の最も一般的な単位はオングストローム（Å）で、1Å= 10-10 m。 量子のエネルギーを電子ボルトで知っている場合、波長をオングストロームまたはメートルで取得する最も簡単な方法は、最初にエネルギーをジュールに変換することです。 次に、それをプランクの方程式に直接接続し、6.63×10を使用できます。-34 m2 プランク定数のkg / s（h）および3×108 光速のm / s（c）、波長を計算できます。