Calculadora de energía de un fotón
Energía y frecuencia de un fotón a partir de la longitud de onda.
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La frecuencia determina la energía de un fotón. Introduce la longitud de onda en el vacío, en nanómetros, para obtener julios, electronvoltios, frecuencia y número de onda espectroscópico. Una longitud más corta implica más energía por fotón: para duplicar la energía hay que reducir la longitud a la mitad. El cálculo no incluye potencia de la fuente, duración de la exposición ni evaluación de efectos sobre las personas.
Cómo funciona
Fórmula y lógica
E = hc/λ, con h = 6,62607015·10⁻³⁴ J·s y c = 299 792 458 m/s.
Ejemplo
La luz verde de 550 nm lleva 3,612·10⁻¹⁹ J, es decir, 2,254 eV.
Campos y unidades
- Longitud de onda — nm
Cómo se usa
- — Introduce una longitud de onda positiva en el vacío. Para una longitud medida dentro de un material también hace falta su índice de refracción. Multiplica los nanómetros por 10⁻⁹ para obtener metros.
- — Longitud de onda en nanómetros: la luz visible va aproximadamente de 380 a 780 nm. Para rayos X y radiación gamma usa fracciones de nanómetro: el cálculo también vale ahí. Los electronvoltios son más cómodos que los julios: la luz visible son 1,6 a 3,3 eV. El número de onda en centímetros recíprocos es la unidad del espectroscopista.
- — El número de onda aquí es 1/λ en cm⁻¹, no el número de onda angular k=2π/λ. Si una magnitud positiva no cabe en el rango numérico, se muestra una limitación en vez de un cero físico.
Método y limitaciones
- Método de cálculo
- Fórmula y lógica
- Fuente de datos o norma
- OpenStax §6.2: energía del fotón y umbral fotoeléctrico NIST CODATA 2022: h, c, e exactas y ε₀ medida
- Limitación
- El cálculo no incluye potencia de la fuente, duración de la exposición ni evaluación de efectos sobre las personas. Introduce una longitud de onda positiva en el vacío. Para una longitud medida dentro de un material también hace falta su índice de refracción.
FAQ
¿Por qué este resultado no determina el riesgo de la radiación?
La energía de un fotón no especifica la dosis recibida ni las consecuencias de una exposición. Faltan potencia, duración, área expuesta y propiedades del tejido o material. Un valor en eV por sí solo no permite evaluar esos efectos.
¿La energía del fotón depende del brillo?
No: a frecuencia constante cada fotón tiene la misma energía. Cambiar el flujo de fotones cambia la energía transferida durante un intervalo. La emisión fotoeléctrica depende de la frecuencia y del trabajo de extracción del material concreto; no hay una regla universal entre rojo y ultravioleta.
¿Qué es un electronvoltio?
La energía que gana un electrón al atravesar un voltio: 1,602·10⁻¹⁹ J. En estas unidades las energías de fotones, de enlaces y de niveles salen como números del orden de la unidad en vez de potencias de diez.
¿Cómo se relacionan energía y frecuencia?
De forma directa: E = hν. La longitud de onda y la frecuencia están ligadas por la velocidad de la luz, así que dos cualesquiera de las tres fijan la tercera.