Онлайн-калькулятор фотонов

Калькулятор энергии фотона предназначен для вычисления энергии фотона на основе его длины волны или частоты. Это одна из основных концепций квантовой физики, которая имеет приложения в различных областях, таких как спектроскопия, квантовые вычисления и фотоника.

Историческая справка

Концепция энергии фотона берёт своё начало в начале XX века, когда такие физики, как Макс Планк и Альберт Эйнштейн, начали исследовать квантовую природу света. Мысль о том, что свет состоит из фотонов, каждый из которых несёт квант энергии, была революционной и заложила основу для квантовой механики.

Формула вычисления

Энергия фотона может быть вычислена с помощью уравнения Планка:

\[ E = h \cdot \nu \]

или

\[ E = \frac{h \cdot c}{\lambda} \]

где:

• E — энергия фотона.
• h — постоянная Планка (\(6,62607015 \times 10^{-34}\) Дж·с).
• \(\nu\) — частота фотона.
• c — скорость света (\(299792458\) м/с).
• \(\lambda\) — длина волны фотона.

Пример вычисления

Для фотона с длиной волны 500 нм:

\[ E = \frac{6,62607015 \times 10^{-34} \text{ Дж·с} \times 299792458 \text{ м/с}}{500 \times 10^{-9} \text{ м}} \approx 2,48 \times 10^{-19} \text{ Дж} \]

Важность и сценарии применения

• Спектроскопия: понимание энергии фотонов имеет решающее значение для анализа свойств материалов.
• Фотоэлектрические элементы: используются для определения КПД фотоэлектрических элементов при преобразовании света в электричество.
• Медицинская визуализация: жизненно важны для таких технологий, как ПЭТ-сканеры и рентгеновские лучи.

Часто задаваемые вопросы

1. Можно ли рассчитать энергию, используя длину волны или частоту?

   • Да, можно использовать любое из этих значений, но только одно за раз.

2. Какие единицы следует использовать для длины волны и частоты?

   • Длина волны обычно указывается в нанометрах (нм), а частота — в герцах (Гц).

3. Почему постоянная Планка важна в этом расчёте?

   • Постоянная Планка — это фундаментальное значение, которое связывает энергию фотона с его частотой или длиной волны.