Elektromanyetik, ışık dalgalarını oluşturan fotonlar ile bu ışık dalgalarının etkileştiği parçacıklar olan elektronlar arasındaki etkileşimle ilgilenir. Spesifik olarak, ışık dalgaları sabit bir hız da dahil olmak üzere belirli evrensel özelliklere sahiptir ve genellikle çok küçük ölçekte de olsa enerji yayar.
Fizikte temel enerji birimi Joule veya Newton-metredir. Işığın boşluktaki hızı 3×108 m/sn ve bu hız, herhangi bir ışık dalgasının Hertz cinsinden frekansının (saniyedeki ışık dalgalarının sayısı veya döngü sayısı) ve her bir dalganın metre cinsinden uzunluğunun bir ürünüdür. Bu ilişki normalde şu şekilde ifade edilir:
c=\nu \times \lambda
Burada, Yunan harfi nu, frekanstır ve Yunan harfi lambda olan λ, dalga boyunu temsil eder.
Bu arada, 1900'de fizikçi Max Planck, bir ışık dalgasının enerjisinin doğrudan frekansına bağlı olduğunu öne sürdü:
E=h\kez \nu
Burada h, uygun bir şekilde, Planck sabiti olarak bilinir ve 6.626 × 10 değerine sahiptir.-34 Joule-sn.
Birlikte ele alındığında, bu bilgi Joule cinsinden enerji verildiğinde frekansın Hertz cinsinden hesaplanmasına izin verir ve bunun tersi de geçerlidir.
Adım 1: Frekansı Enerji Açısından Çözün
Çünkü:
c=\nu \times \lambda\text{, }\nu=\frac{c}{\lambda}
alırız
E=h\times \frac{c}{\lambda}
Adım 2: Frekansı Belirleyin
Açıkça ν alırsanız, Adım 3'e geçin. λ verilmişse, ν'yi belirlemek için c'yi bu değere bölün.
Örneğin, λ = 1 × 10 ise-6 m (görünür ışık spektrumuna yakın):
\nu =\frac{3\times 10^8}{1\times 10^{-6}}=3\times 10^{14}\text{ Hz}
Adım 3: Enerji için Çözün
E'nin değerini elde etmek için ν Planck sabiti h'yi ν ile çarpın.
Bu örnekte:
E=6.626\times 10^{-34} \times 3\times 10^{14}=1.988\times 10^{-19}\text{ J}