Calculadora de energía de un fotón
Convierte la longitud de onda de la luz, en nanómetros, en la energía de un fotón expresada en julios y electronvoltios.
De los datos al resultado
- Longitud de onda: 500 nm
- Energía del fotón: 3,972892e-19 J
- Energía del fotón: 2,479684 eV
Este ejemplo usa los valores iniciales del formulario. Al cambiar los datos, la calculadora actualiza el resultado y el enlace para compartir conserva los valores introducidos.
Cómo funciona este cálculo
Introduce «Longitud de onda» para obtener la energía del fotón. Las ecuaciones y ejemplos a continuación muestran cómo esas entradas conducen al resultado y dónde importan las suposiciones del modelo.
Fórmula
E = h c / longitud de onda
Ejemplo resuelto
Con Longitud de onda: 500 nm, energía del fotón es 3,972892e-19 J.
Método e insumos
Utilice la relación Planck E = hc/lambda, donde h es la constante definida de Planck y c es la velocidad de vacío definida de la luz. Convertir nanómetros en metros antes de dividir, a continuación, convertir joules en electronvolts con el factor exacto joule por electrónvolt.
Ejemplo práctico
En 500 nanometros, la energía es sobre 3.973 × 10^-19 joule para un fotón, o aproximadamente 2.48 los electrones. Reducir a la mitad la longitud de onda a los nanómetros 250 duplica ambas lecturas de energía. Esta relación inversa es un control mental efectivo.
Longitud de onda y energía se mueven en direcciones opuestas. En los nanómetros 1,000 un fotón tiene aproximadamente la mitad de la energía de uno en los nanómetros 500, sobre los electrones 1.24. Esta comparación es útil cuando se comprueba el infrarrojo con los resultados de luz visible, pero no le dice cuántos fotones recibe un detector.
Cómo leer el resultado
La energía fotónica describe un cuántico, no la potencia total de una fuente de luz. Una lámpara brillante puede entregar muchos fotones con la misma energía individual. Multiplicar por el número de fotones daría una energía radiante total, que esta forma de fotones no calcula.
Si la fuente proporciona frecuencia en lugar de longitud de onda, calcule h veces la frecuencia directamente en lugar de introducir una frecuencia en la caja del nanómetro. Un medio puede acortar la longitud de onda sin cambiar la frecuencia, por lo que la convención de longitud de onda de vacío importa. Para los haces de muchos fotones, multiplique la energía de un fotones por el conteo de fotones para estimar la energía del haz.
Supuestos y controles
La fórmula asume la radiación electromagnética en el vacío cuando se relaciona la frecuencia con la longitud de onda; la refracción cambia la longitud de onda dentro de un material pero no la frecuencia de fotones en el límite. La entrada es longitud de onda de vacío, y los efectos de interacción relativistas o materiales están fuera de este cálculo.
No introduzca una longitud de onda en micrómetros como si fueran nanómetros: un micrómetro es igual a mil nanómetros. Evita también confundir los electrones con los voltios; un electrón es una unidad de energía. El resultado de joule es extremadamente pequeño, por lo que se espera una notación científica.
Preguntas frecuentes
¿Qué calcula la calculadora de energía fotónica?
Multiplica la constante de Planck por la frecuencia de luz inferida de la longitud de onda y muestra el resultado en julios y electrones. El valor pertenece a un solo fotón en la longitud de onda de vacío especificada.
¿Cuándo debo volver a calcular o comprobar otro método?
Recalcular cuando cambie la longitud de onda de la fuente o cuando se especifique una línea espectral en la frecuencia. Compruebe una referencia de espectroscopia si los niveles de energía, el ancho de banda o la absorción en un medio son las cantidades reales de interés.
Fuentes y referencias
Datos de entrada
- Longitud de onda (nm)