La relazione tra energia (E), lunghezza d'onda (λ) e frequenza (f) di un'onda può essere espressa matematicamente come:
$$E =hf$$
dove h è la costante di Planck.
Poiché la frequenza di un’onda è inversamente proporzionale alla sua lunghezza d’onda, possiamo riscrivere l’equazione come:
$$E =\frac{hc}{\lambda}$$
dove c è la velocità dell'onda.
Da questa equazione è chiaro che all’aumentare della lunghezza d’onda (λ), l’energia (E) diminuisce. Viceversa, al diminuire della lunghezza d’onda, l’energia aumenta.
Questa relazione ha implicazioni significative in vari campi, tra cui fisica, ottica e ingegneria. Ad esempio, in ottica, spiega perché le lunghezze d’onda più corte, come la luce blu e viola, hanno un’energia maggiore rispetto alle lunghezze d’onda più lunghe come la luce rossa e infrarossa. Allo stesso modo, nelle telecomunicazioni, è essenziale comprendere come le diverse frequenze delle onde elettromagnetiche si propagano attraverso i vari mezzi e come possono essere utilizzate per diverse applicazioni.