Калькулятор энергии фотона
Энергия и частота фотона по длине волны.
Заполните поля — результат появится здесь автоматически.
Энергия одного фотона определяется его частотой. Введите длину волны в вакууме в нанометрах: результат показывает энергию в джоулях и электронвольтах, частоту и спектроскопическое волновое число. Чем короче длина волны, тем больше энергия одного фотона; удвоение энергии требует уменьшения длины волны вдвое. Это расчёт для одного фотона, без мощности источника, времени облучения и оценки воздействия на человека.
Как считается
Формула и логика
E = hc/λ, где h = 6,62607015·10⁻³⁴ Дж·с, c = 299 792 458 м/с.
Пример
Зелёный свет 550 нм несёт 3,612·10⁻¹⁹ Дж, то есть 2,254 эВ.
Поля и единицы
- Длина волны — нм
Как пользоваться
- — Введите положительную длину волны именно в вакууме; длина волны в среде требует знания её показателя преломления. Нм переводятся в метры умножением на 10⁻⁹.
- — Длина волны в нанометрах: видимый свет это примерно 380–780 нм. Для рентгена и гамма-излучения подойдут доли нанометра — расчёт справедлив и там. Электронвольты удобнее джоулей: у видимого света это 1,6–3,3 эВ. Волновое число в обратных сантиметрах используют в спектроскопии.
- — Волновое число здесь равно 1/λ в см⁻¹. Это не угловое волновое число k = 2π/λ. Если положительная величина уже не помещается в числовой диапазон, страница сообщает об ограничении вместо физического нуля.
Методика и ограничения
- Методика расчёта
- Формула и логика
- Источник данных или нормы
- OpenStax §6.2: энергия одного фотона и порог фотоэффекта NIST CODATA 2022: точные h, c, e и измеренная ε₀
- Ограничение
- Это расчёт для одного фотона, без мощности источника, времени облучения и оценки воздействия на человека. Введите положительную длину волны именно в вакууме; длина волны в среде требует знания её показателя преломления.
FAQ
Почему этот результат не определяет опасность излучения?
Энергия одного фотона не задаёт полученную дозу или последствия облучения. Здесь нет мощности, длительности, площади облучения и свойств ткани или материала; по одному значению в эВ такие выводы сделать нельзя.
Зависит ли энергия фотона от яркости?
Нет: при неизменной частоте энергия каждого фотона одинакова. Изменение потока фотонов меняет передаваемую за время энергию. В фотоэффекте выход электрона зависит от частоты и работы выхода конкретного материала, а не от универсального деления на красный свет и ультрафиолет.
Что такое электронвольт?
Энергия, которую электрон набирает, пройдя разность потенциалов в один вольт: 1,602·10⁻¹⁹ Дж. В этих единицах энергии фотонов, связей и уровней получаются числами порядка единиц, а не степенями десяти.
Как связаны энергия и частота?
Прямо пропорционально: E = hν. Длина волны и частота связаны через скорость света, поэтому любые две из трёх величин задают третью.