Conţinut
- Pasul 1: Rezolvați frecvența în termeni de energie
- Pasul 2: Determinați frecvența
- Pasul 3: Rezolvați energia
- Bacsis
Electromagnetica se ocupă de interacțiunea dintre fotoni care constituie unde de lumină și electroni, particulele cu care interacționează aceste unde de lumină. Mai exact, undele de lumină au anumite proprietăți universale, inclusiv o viteză constantă, și, de asemenea, emit energie, deși deseori la o scară foarte mică.
Unitatea fundamentală a energiei în fizică este Joule sau Newton-meter. Viteza luminii într-un vaccin este de 3 × 108 m / sec, iar această viteză este un produs al oricărei frecvențe a undelor de lumină în Hertz (numărul undelor de lumină, sau cicluri, pe secundă) și lungimea undelor sale individuale în metri. Această relație este exprimată în mod normal ca:
c = ν × λ
Unde ν, litera greacă nu, este frecvența și λ, litera greacă lambda, reprezintă lungimea de undă.
Între timp, în 1900, fizicianul Max Planck a propus ca energia unei unde de lumină să fie direct la frecvența sa:
E = h × ν
Aici, h, potrivit, este cunoscută sub numele de constantă Plancks și are o valoare de 6.626 × 10-34 Joule-sec.
Luate împreună, această informație permite calcularea frecvenței în Hertz atunci când este dată energie în Joules și invers.
Pasul 1: Rezolvați frecvența în termeni de energie
Deoarece c = ν × λ, ν = c / λ.
Dar E = h × ν, deci
E = h × (c / λ).
Pasul 2: Determinați frecvența
Dacă obțineți ν în mod explicit, treceți la pasul 3. Dacă este dat λ, divizați c cu această valoare pentru a determina ν.
De exemplu, dacă λ = 1 × 10-6 m (aproape de spectrul luminii vizibile), ν = 3 × 108/ 1 × 10-6 m = 3 x 1014 Hz.
Pasul 3: Rezolvați energia
Înmulțiți ν Plancks constant, h, cu ν pentru a obține valoarea lui E.
În acest exemplu, E = 6.626 × 10-34 Joule-sec × (3 × 10)14 Hz) = 1.988 x 10-19 J.
Bacsis
Energia la scară mică este adesea exprimată sub formă de electroni volți sau eV, unde 1 J = 6.242 × 1018 eV. Pentru această problemă, atunci, E = (1.988 × 10-19 )(6.242 × 1018) = 1.241 eV.