เนื้อหา
โฟตอนเป็นอนุภาคแสงหรืออนุภาคมูลฐานที่ส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของแสง แสงที่มองเห็นเป็นตัวอย่างที่ดีเยี่ยมของโฟตอน ค่าทางกายภาพหลายค่ารวมถึงความยาวคลื่นและความถี่ (วัดเป็นเฮิรตซ์หรือเฮิรตซ์) กำหนดลักษณะของโฟตอน พลังงานโฟตอนสามารถคำนวณตามความถี่หรือความยาวคลื่นโดยอาศัยค่าคงที่ทางกายภาพพื้นฐานบางอย่าง
ขั้นตอนที่ 1
บันทึกค่าของค่าคงที่ทางกายภาพที่จำเป็นในการคำนวณพลังงาน ในกรณีนี้ ได้แก่ :
ความเร็วของแสง (c) = 299,792,458 m / s ค่าคงที่พลังค์ (h) = 4.13566733 * 10 ^ -15 eV โปรดทราบว่าอิเล็กตรอนโวลต์ (eV) เป็นหน่วยที่ใช้โดยทั่วไปในการแสดงพลังงานโฟตอน
ขั้นตอนที่ 2
คูณความเร็วของแสงด้วยค่าคงที่พลังค์และหารผลคูณด้วยความยาวคลื่นเพื่อคำนวณพลังงานโฟตอน ตัวอย่างเช่นโฟตอนในแสงสีเหลืองที่มองเห็นได้มีความยาวคลื่นประมาณ 580 นาโนเมตรหรือ 5.810 ^ -7 ม. ดังนั้นพลังงานของมันคือ (299,792,458 m / s) x (4.1356673310-15 eV ^) / (5.8 * 10-7 ม.) = 2.14 eV
โปรดสังเกตว่าคำนำหน้า "nano" (n) ระบุขนาด 10 ^ -9
ขั้นตอนที่ 3
อีกวิธีหนึ่งคือการคูณความถี่โฟตอนด้วยค่าคงที่พลังค์เพื่อคำนวณพลังงานโฟตอน ตัวอย่างเช่นความถี่ของโฟตอนที่สอดคล้องกับรังสีอัลตราไวโอเลต (UV) คือ 7.810 ^ 14 Hz หรือ 780 Thz; พลังงานโฟตอนคือ (7.810 ^ 14 เฮิรตซ์) x (4.133566733 * 10 ^ -15 eV) = 3.23 eV โปรดทราบว่าคำนำหน้า "tera" (T) ตรงกับขนาด 10 ^ 12
ขั้นตอนที่ 4
คูณพลังงานใน eV ด้วยปัจจัย 1.602176510 ^ -19 เพื่อให้ได้ค่าการคำนวณเป็นจูล (J) หากจำเป็น ตัวอย่างเช่นพลังงานของ 3.23 eV ที่แปลงแล้วจะเท่ากับ 5.1810 ^ -19 ญ.