Содержание
- Шаг 1: Решите для частоты с точки зрения энергии
- Шаг 2: Определите частоту
- Шаг 3: Решите для Энергии
- Чаевые
Электромагнетизм имеет дело с взаимодействием между фотонами, которые составляют световые волны, и электронами, частицами, с которыми взаимодействуют эти световые волны. В частности, световые волны обладают определенными универсальными свойствами, включая постоянную скорость, а также излучают энергию, хотя часто в очень небольших масштабах.
Фундаментальной единицей энергии в физике является Джоуль, или Ньютон-метр. Скорость света в вакууме составляет 3 × 108 м / с, и эта скорость является произведением любой частоты световых волн в герцах (количество световых волн или циклов в секунду) и длины отдельных волн в метрах. Это отношение обычно выражается как:
c = ν × λ
Где ν, греческая буква nu, является частотой, а λ, греческая буква лямбда, представляет длину волны.
Между тем, в 1900 году физик Макс Планк предположил, что энергия световой волны прямо соответствует ее частоте:
E = h × ν
Здесь h, соответственно, известен как постоянная Планка и имеет значение 6,626 × 10.-34 Джоул сек.
Взятые вместе, эта информация позволяет рассчитать частоту в герцах, когда дана энергия в джоулях и наоборот.
Шаг 1: Решите для частоты с точки зрения энергии
Поскольку c = ν × λ, ν = c / λ.
Но E = h × ν, так
E = h × (c / λ).
Шаг 2: Определите частоту
Если вы получаете ν явно, переходите к шагу 3. Если дано λ, разделите c на это значение, чтобы определить ν.
Например, если λ = 1 × 10-6 м (близко к спектру видимого света), ν = 3 × 108/ 1 × 10-6 м = 3 х 1014 Гц.
Шаг 3: Решите для Энергии
Умножьте постоянную Планка, h, на, чтобы получить значение E.
В этом примере E = 6,626 × 10-34 Джо-сек × (3 × 1014 Гц) = 1,988 x 10-19 J.
Чаевые
Энергия в малых масштабах часто выражается в электрон-вольтах или эВ, где 1 Дж = 6,242 × 10.18 эВ. Тогда для этой задачи E = (1.988 × 10-19 )(6.242 × 1018) = 1,241 эВ.