المحتوى
الفوتونات هي مقدار الضوء أو الجسيمات الأولية التي تنقل الموجات الكهرومغناطيسية من الضوء. يمثل الضوء المرئي مثالاً ممتازًا للفوتونات. العديد من القيم الفيزيائية ، بما في ذلك الطول الموجي والتردد (يقاس بالهرتز ، أو هرتز) ، تميز الفوتونات. يمكن حساب طاقة الفوتون على أساس التردد أو الطول الموجي ، بمساعدة بعض الثوابت الفيزيائية الأساسية.
الخطوة 1
سجل قيم الثوابت الفيزيائية المطلوبة لحساب الطاقة. في هذه الحالة ، هم:
سرعة الضوء (ج) = 299،792،458 م / ث ثابت بلانك (ح) = 4.13566733 * 10 ^ -15 إلكترون فولت لاحظ أن الإلكترون فولت (eV) هو الوحدة المستخدمة بشكل شائع للتعبير عن طاقة الفوتون.
الخطوة 2
اضرب سرعة الضوء في ثابت بلانك واقسم الناتج على طول الموجة لحساب طاقة الفوتون. على سبيل المثال ، يبلغ الطول الموجي للفوتونات في الضوء الأصفر المرئي حوالي 580 نانومتر أو 5.810 ^ -7 م. وبذلك تكون طاقتها (299.792.458 م / ث) × (4.1356673310-15 فولت ^) / (5.8 * 10-7 م) = 2.14 فولت.
لاحظ أن البادئة "nano" (n) تشير إلى الحجم 10 ^ -9.
الخطوه 3
هناك طريقة أخرى تتمثل في مضاعفة تردد الفوتون في ثابت بلانك لحساب طاقة الفوتون. على سبيل المثال ، تردد الفوتونات المقابلة للأشعة فوق البنفسجية (UV) هو 7.810 ^ 14 هرتز أو 780 هرتز ؛ طاقة الفوتون (7.810 ^ 14 هرتز) × (4.133566733 * 10 ^ -15 فولت) = 3.23 فولت. لاحظ أن البادئة "tera" (T) تقابل الحجم 10 ^ 12.
الخطوة 4
اضرب الطاقة في eV بالعامل 1.602176510 ^ -19 للحصول على قيمة الحساب بالجول (J) ، إذا لزم الأمر. على سبيل المثال ، الطاقة المحولة 3.23 فولت ستساوي 5.1810 ^ -19 ج.