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Photonen sind, wie viel Licht oder Elementarteilchen elektromagnetische Lichtwellen übertragen. Sichtbares Licht ist ein hervorragendes Beispiel für Photonen. Verschiedene physikalische Werte, einschließlich Wellenlänge und Frequenz (gemessen in Hertz oder Hz), charakterisieren Photonen. Die Photonenenergie kann basierend auf Frequenz oder Wellenlänge mit Hilfe bestimmter physikalischer Grundkonstanten berechnet werden.
Schritt 1
Notieren Sie die Werte der physikalischen Konstanten, die zur Berechnung der Energie erforderlich sind. In diesem Fall sind sie:
Lichtgeschwindigkeit (c) = 299.792.458 m / s Planck-Konstante (h) = 4.13566733 * 10 ^ -15 eV Beachten Sie, dass das Elektronenvolt (eV) die Einheit ist, die üblicherweise zum Ausdrücken der Photonenenergie verwendet wird.
Schritt 2
Multiplizieren Sie die Lichtgeschwindigkeit mit der Planck-Konstante und dividieren Sie das Produkt durch die Wellenlänge, um die Photonenenergie zu berechnen. Beispielsweise haben Photonen in gelbem sichtbarem Licht eine Wellenlänge von etwa 580 nm oder 5,810 ^ -7 m. Somit beträgt seine Energie (299.792.458 m / s) x (4.13566733)10-15 eV ^) / (5,8 * 10-7 m) = 2,14 eV.
Beachten Sie, dass das Präfix "nano" (n) die Größe 10 ^ -9 angibt.
Schritt 3
Ein anderer Ansatz besteht darin, die Photonenfrequenz mit der Planck-Konstante zu multiplizieren, um die Photonenenergie zu berechnen. Beispielsweise beträgt die Frequenz von Photonen, die ultravioletter (UV) Strahlung entsprechen, 7,810 ^ 14 Hz oder 780 Thz; Die Photonenenergie beträgt (7.810 ^ 14 Hz) x (4,133566733 * 10 ^ -15 eV) = 3,23 eV. Beachten Sie, dass das Präfix "tera" (T) der Größe 10 ^ 12 entspricht.
Schritt 4
Multiplizieren Sie die Energie in eV mit dem Faktor 1,602176510 ^ -19, um gegebenenfalls den Berechnungswert in Joule (J) zu erhalten. Zum Beispiel ist die Energie von 3,23 eV umgewandelt gleich 5,1810 ^ -19 J.