Elektromagnetika nagrinėja fotonų, kurie sudaro šviesos bangas, ir elektronų, dalelių, su kuriomis šios šviesos bangos sąveikauja, sąveiką. Konkrečiai, šviesos bangos pasižymi tam tikromis universaliomis savybėmis, įskaitant pastovų greitį, taip pat skleidžia energiją, nors dažnai ir labai nedideliu mastu.
Pagrindinis fizikos energijos vienetas yra Džoulis arba Niutono metras. Šviesos greitis vakuume yra 3 × 108 m / sek, ir šis greitis yra bet kurio šviesos bangos dažnio hercais (šviesos bangų arba ciklų per sekundę skaičiaus) ir atskirų jos bangų ilgio metrais sandauga. Šis santykis paprastai išreiškiamas taip:
c = \ nu \ kartus \ lambda
Kur ν, graikų raidė nu, yra dažnis, o λ, graikų raidė lambda, reiškia bangos ilgį.
Tuo tarpu 1900 m. Fizikas Maxas Planckas pasiūlė, kad šviesos bangos energija būtų tiesiai į jos dažnį:
E = h \ kartus \ nu
Čia h, tinkamas, žinomas kaip Plancko konstanta ir jo vertė yra 6,626 × 10-34 Džaulio sek.
Apibendrinant ši informacija leidžia apskaičiuoti dažnį hercais, kai energija suteikiama džauliais ir atvirkščiai.
1 žingsnis: išspręskite dažnį energijos atžvilgiu
Nes:
c = \ nu \ times \ lambda \ text {,} \ nu = \ frac {c} {\ lambda}
mes gauname
E = h \ kartus \ frac {c} {\ lambda}
2 žingsnis: nustatykite dažnį
Jei aiškiai gaunate ν, pereikite prie 3 žingsnio. Jei suteiktas λ, padalykite c iš šios vertės, kad nustatytumėte ν.
Pavyzdžiui, jei λ = 1 × 10-6 m (arti matomos šviesos spektro):
\ nu = \ frac {3 \ kartus 10 ^ 8} {1 \ kartus 10 ^ {- 6}} = 3 \ kartus 10 ^ {14} \ tekstas {Hz}
3 žingsnis: išspręskite energiją
Padauginkite ν Plancko konstantą h iš ν, kad gautumėte E vertę.
Šiame pavyzdyje:
E = 6,626 kartus 10 ^ {- 34} 3 kartus 3 kartus 10 ^ {14} = 1,988 kartus 10 ^ {- 19} \ tekstas {J}
