Ποιες είναι οι εξισώσεις που αντιπροσωπεύουν πώς η ενέργεια ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος σχετίζεται με τη συχνότητα και το κύμα μήκους κύματος;
Βασικές εξισώσεις:
* ενέργεια (e) και συχνότητα (f):
E =h * f
* e: Ενέργεια ενός φωτονίου (μετρούμενη στο joules, j)
* h: Η σταθερά του Planck (περίπου 6,626 x 10^-34 j*s)
* f: Συχνότητα του ηλεκτρομαγνητικού κύματος (μετρούμενη στο Hertz, Hz)
* Συχνότητα (F) και μήκος κύματος (λ):
c =f * λ
* C: Ταχύτητα φωτός σε κενό (περίπου 3 x 10^8 m/s)
* f: Συχνότητα του ηλεκτρομαγνητικού κύματος (μετρούμενη στο Hertz, Hz)
* λ: Μήκος κύματος του ηλεκτρομαγνητικού κύματος (μετράται σε μέτρα, m)
Συνδυάζοντας τις εξισώσεις:
Μπορείτε να συνδυάσετε αυτές τις εξισώσεις για να εκφράσετε την ενέργεια ενός φωτονίου απευθείας από την άποψη του μήκους κύματος:
* ενέργεια (e) και μήκος κύματος (λ):
E =(h * c) / λ
Επεξήγηση:
* Ενέργεια και συχνότητα: Αυτή η εξίσωση δείχνει μια άμεση σχέση μεταξύ της ενέργειας ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος και της συχνότητας του. Τα υψηλότερα κύματα συχνότητας φέρουν περισσότερη ενέργεια. Σκεφτείτε αυτό ως μια "ταχύτερη δόνηση" που φέρει περισσότερη ενέργεια.
* Συχνότητα και μήκος κύματος: Αυτή η εξίσωση δείχνει μια αντίστροφη σχέση μεταξύ συχνότητας και μήκους κύματος. Τα υψηλότερα κύματα συχνότητας έχουν μικρότερα μήκη κύματος και αντίστροφα. Σκεφτείτε αυτό ως "ταχύτερη δόνηση" με αποτέλεσμα περισσότερα κύματα γεμάτα στην ίδια απόσταση.
* Ενέργεια και μήκος κύματος: Αυτή η συνδυασμένη εξίσωση δείχνει ότι η ενέργεια είναι αντιστρόφως ανάλογη με το μήκος κύματος. Τα μεγαλύτερα κύματα μήκους κύματος φέρουν λιγότερη ενέργεια. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα ραδιοκύματα χαμηλής ενέργειας έχουν μακρά μήκη κύματος, ενώ οι ακτίνες Χ υψηλής ενέργειας έχουν μικρά μήκη κύματος.
Σημαντική σημείωση: Αυτές οι εξισώσεις ισχύουν για όλους τους τύπους ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, από ραδιοκύματα έως ακτίνες γάμμα.
