Aumentare l'energia di un fotone, o di un'onda elettromagnetica, corrisponde a spostare la sua posizione verso l'estremità più corta dello spettro. Questa relazione tra energia e lunghezza d'onda è inversamente proporzionale, ovvero a lunghezze d'onda più corte corrispondono energie più elevate.

Matematicamente, questa relazione è espressa dalla seguente equazione:

E =hc/λ

Dove:

- E rappresenta l'energia del fotone in joule (J)

- h è la costante di Planck (circa 6,63 × 10^-34 Js)

- c è la velocità della luce nel vuoto (circa 3 × 10^8 metri al secondo)

- λ rappresenta la lunghezza d'onda del fotone in metri (m)

All’aumentare dell’energia:

- Lunghezza d'onda più corta:il fotone si sposta su una lunghezza d'onda più corta, occupando una regione ad alta energia dello spettro elettromagnetico. Ad esempio, aumentando l’energia della luce visibile si può produrre luce ultravioletta.

- Frequenza più alta:la frequenza del fotone, che è inversamente proporzionale alla lunghezza d'onda, aumenta all'aumentare dell'energia. I fotoni ad alta energia hanno frequenze più alte.

- Maggiore intensità:se vengono emessi più fotoni di energia superiore, ciò può comportare una maggiore intensità o luminosità della luce.

Al contrario, la diminuzione dell’energia porta a lunghezze d’onda più lunghe e frequenze più basse. Comprendere questa relazione energia-lunghezza d'onda è essenziale in vari campi della scienza e della tecnologia, come l'ottica, la spettroscopia, l'astronomia e la fisica delle particelle.