Calculateur d’énergie d’un photon

Formule

E = h c / Longueur d'onde

Exemple détaillé

Avec Longueur d'onde: 500 nm, énergie du photon (j) donne 3,972892e-19 J.

Méthode et entrées

Utilisez la relation de Planck E = hc/lambda, où h est la constante de Planck et c la vitesse de la lumière dans le vide. Convertissez d’abord la longueur d’onde des nanomètres en mètres, puis calculez l’énergie en joules. Vous pouvez ensuite exprimer cette énergie en électronvolts avec le facteur de conversion joule par électronvolt.

Exemple chiffré

À 500 nanomètres, l'énergie est environ 3.973 × 10^-19 joule pour un photon, ou approximativement 2.48 Des électrovolts. La coupure de la longueur d'onde aux nanomètres 250 double les deux lectures d'énergie. Cette relation inverse est un contrôle mental efficace.

La longueur d'onde et l'énergie se déplacent dans des directions opposées. Chez les nanomètres 1,000, un photon possède environ la moitié de l'énergie d'un nanomètre 500, soit environ la tension d'électrons 1.24. Cette comparaison est utile lors de la vérification de l'infrarouge par rapport aux résultats de la lumière visible, mais elle ne vous indique pas combien de photons un détecteur reçoit.

Comment lire le résultat

L'Énergie du photon (eV) décrit un quantique, et non la puissance totale d'une source lumineuse. Une lampe lumineuse peut fournir de nombreux photons à la même énergie individuelle. Multiplier par le nombre de photons donnerait une énergie radieuse totale, que cette forme de photon unique ne calcule pas.

Si la source fournit la fréquence au lieu de la longueur d'onde, calculez h fois la fréquence directement au lieu d'entrer une fréquence dans la boîte nanométrique. Un milieu peut raccourcir la longueur d'onde sans changer de fréquence, de sorte que la convention de longueur d'onde sous vide compte. Pour les faisceaux à photons multiples, multipliez l'énergie monophoton par le nombre de photons pour estimer l'énergie du faisceau.

Hypothèses et vérifications

La formule suppose le rayonnement électromagnétique dans le vide lorsqu'il s'agit de relier la fréquence à la longueur d'onde; la réfraction change la longueur d'onde à l'intérieur d'un matériau, mais pas la fréquence des photons à la limite. L'entrée est une longueur d'onde sous vide, et les effets relativistes ou d'interaction matérielle sont en dehors de ce calcul.

Ne pas entrer dans une longueur d'onde en micromètres comme s'il s'agissait de nanomètres : un micromètre équivaut à mille nanomètres. Evitez aussi de confondre les volts électroniques avec les volts; un volt électronique est une unité d'énergie. Le résultat joule est extrêmement petit, donc la notation scientifique est attendue.

Questions fréquentes

Que calcule calculateur d’énergie d’un photon ?

Il multiplie la constante Planck par la fréquence de la lumière déduite de la longueur d'onde et montre le résultat dans les joules et les électrovolts. La valeur appartient à un photon unique à la longueur d'onde spécifiée du vide.

Quand faut-il refaire le calcul ou vérifier le résultat par une autre méthode ?

Recalculer lorsque la longueur d'onde de la source change ou lorsqu'une ligne spectrale est spécifiée en fréquence. Vérifiez une référence de spectroscopie si les niveaux d'énergie, la bande passante ou l'absorption dans un milieu sont les quantités réelles d'intérêt.

Sources et références

• constantes physiques fondamentales NIST