光子エネルギーの計算方法

著者: Robert White
作成日: 4 Aug. 2021
更新日: 13 5月 2024
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光子は、光の電磁波を透過する光または素粒子の量です。可視光はフォトンの優れた例です。波長と周波数(ヘルツまたはHzで測定)を含むいくつかの物理値は、光子を特徴付けます。光子エネルギーは、特定の基本的な物理定数を利用して、周波数または波長に基づいて計算できます。

ステップ1

エネルギーを計算するために必要な物理定数の値を記録します。この場合、それらは次のとおりです。

光の速度(c)= 299,792,458 m / sプランク定数(h)= 4.13566733 * 10 ^ -15 eV電子ボルト(eV)は、光子エネルギーを表すために一般的に使用される単位であることに注意してください。

ステップ2

光の速度にプランク定数を掛け、その積を波長で割って光子エネルギーを計算します。たとえば、黄色の可視光の光子の波長は約580 nmまたは5.8 nmです。10 ^ -7 m。したがって、そのエネルギーは(299,792,458 m / s)x(4.1356673310-15 eV ^)/(5.8 * 10-7 m)= 2.14 eV。


接頭辞 "nano"(n)は、10 ^ -9の等級を示すことに注意してください。

ステップ3

別のアプローチは、光子周波数をプランク定数で乗算して、光子エネルギーを計算することです。たとえば、紫外線(UV)放射に対応する光子の周波数は7.8です。10 ^ 14 Hzまたは780 Thz;光子エネルギーは(7.810 ^ 14 Hz)x(4.133566733 * 10 ^ -15 eV)= 3.23 eV。接頭辞 "tera"(T)は、マグニチュード10 ^ 12に対応することに注意してください。

ステップ4

エネルギーをeVで係数1.6021765で乗算します10 ^ -19必要に応じて、ジュール(J)で計算値を取得します。たとえば、変換された3.23 eVのエネルギーは5.18に等しくなります。10 ^ -19 J.