Πώς σχετίζονται οι wavelenght και η ενέργεια ενός φωτονίου;
* ένα φωτόνιο με μικρότερο μήκος κύματος έχει υψηλότερη ενέργεια.
* ένα φωτόνιο με μεγαλύτερο μήκος κύματος έχει χαμηλότερη ενέργεια.
Αυτή η σχέση περιγράφεται από την ακόλουθη εξίσωση:
e =hc/λ
Οπου:
* e είναι η ενέργεια του φωτονίου (στα joules)
* h είναι η σταθερά του Planck (6.626 x 10^-34 j · s)
* C είναι η ταχύτητα του φωτός (3 x 10^8 m/s)
* λ είναι το μήκος κύματος του φωτονίου (σε μέτρα)
Εδώ είναι ένας απλός τρόπος για να το σκεφτείτε:
Φανταστείτε ένα κύμα. Όσο μικρότερο είναι το μήκος κύματος (η απόσταση μεταξύ δύο κορυφών), τόσο πιο "συμπιεσμένο" είναι η ενέργεια, οδηγώντας σε υψηλότερο επίπεδο ενέργειας. Αντίθετα, ένα μεγαλύτερο μήκος κύματος σημαίνει ότι η ενέργεια είναι πιο κατανοητή, με αποτέλεσμα χαμηλότερη ενέργεια.
Παραδείγματα:
* ακτίνες γάμμα έχουν εξαιρετικά μικρά μήκη κύματος και επομένως πολύ υψηλές ενέργειες.
* Ραδιοκύματα έχουν πολύ μακρά μήκη κύματος και αντίστοιχα χαμηλές ενέργειες.
* Ορατό φως πέφτει στη μέση, με διαφορετικά χρώματα που αντιστοιχούν σε διαφορετικά μήκη κύματος και επίπεδα ενέργειας (π.χ. το μπλε φως έχει μικρότερο μήκος κύματος και υψηλότερη ενέργεια από το κόκκινο φως).
Αυτή η αντίστροφη σχέση μεταξύ μήκους κύματος και ενέργειας είναι θεμελιώδης για την κατανόηση της φύσης του φωτός και των αλληλεπιδράσεών του με την ύλη.
