L'elettromagnetismo si occupa dell'interazione tra i fotoni che costituiscono le onde luminose e gli elettroni, le particelle con cui queste onde luminose interagiscono. In particolare, le onde luminose hanno determinate proprietà universali, tra cui una velocità costante, ed emettono anche energia, sebbene spesso su scala molto piccola.
L'unità fondamentale di energia in fisica è il Joule o Newton-metro. La velocità della luce in un vaccino è 3 × 10 8 m /sec, e questa velocità è un prodotto della frequenza di qualsiasi onda luminosa in Hertz (il numero di onde luminose, o cicli, al secondo) e la lunghezza della sua onde individuali in metri. Questa relazione è normalmente espressa come: c \u003d ν × λ Dove ν, la lettera greca nu, è frequenza e λ, la lettera greca lambda, rappresenta la lunghezza d'onda. Nel frattempo, nel 1900, il fisico Max Planck propose che l'energia di un'onda luminosa fosse direttamente alla sua frequenza: E \u003d h × ν Qui, h, giustamente, è noto come Costante di Planck e ha un valore di 6,626 × 10 -34 Joule-sec. Nel loro insieme, queste informazioni consentono di calcolare la frequenza in Hertz quando viene data energia in Joules e viceversa. Perché c \u003d ν × λ, ν \u003d c /λ. Ma E \u003d h × ν, quindi E \u003d h × (c /λ). Se si ottiene esplicitamente ν, passare al passaggio 3. Se si specifica λ, dividere c per questo valore per determinare ν. Ad esempio, se λ \u003d 1 × 10 -6 m (vicino allo spettro della luce visibile), ν \u003d 3 × 10 8/1 × 10 -6 m \u003d 3 x 10 "14 Hz.<", 3, [[br> Passaggio 3: Risolvi per l'energia Moltiplica la costante di Planck, h, per ν per ottenere il valore di E. In questo esempio, E \u003d 6,626 × 10 -34 Joule-sec × (3 × 10 14 Hz) \u003d 1.988 x 10 -19 J. L'energia su piccola scala viene spesso espressa come elettronvolt o eV, dove 1 J \u003d 6.242 × 10 18 eV. Per questo problema, quindi, E \u003d (1.988 × 10 -19) (6.242 × 10 18) \u003d 1.241 eV.
Fase 1: Risolvi per la frequenza in termini di energia
Passaggio 2: Determinare la frequenza
Suggerimento
