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I fotoni sono la quantità di luce o particelle elementari che trasmettono onde elettromagnetiche di luce. La luce visibile rappresenta un eccellente esempio di fotoni. Diversi valori fisici, tra cui lunghezza d'onda e frequenza (misurata in hertz o Hz), caratterizzano i fotoni. L'energia dei fotoni può essere calcolata in base alla frequenza o alla lunghezza d'onda, con l'aiuto di alcune costanti fisiche fondamentali.
Passo 1
Registrare i valori delle costanti fisiche richieste per calcolare l'energia. In questo caso sono:
Velocità della luce (c) = 299.792.458 m / s Costante di Planck (h) = 4.13566733 * 10 ^ -15 eV Si noti che l'elettronvolt (eV) è l'unità comunemente usata per esprimere l'energia del fotone.
Passo 2
Moltiplica la velocità della luce per la costante di Planck e dividi il prodotto per la lunghezza d'onda per calcolare l'energia del fotone. Ad esempio, i fotoni nella luce visibile gialla hanno una lunghezza d'onda di circa 580 nm o 5,810 ^ -7 m. Pertanto, la sua energia è (299.792.458 m / s) x (4.1356673310-15 eV ^) / (5,8 * 10-7 m) = 2,14 eV.
Notare che il prefisso "nano" (n) indica la magnitudine 10 ^ -9.
Passaggio 3
Un altro approccio consiste nel moltiplicare la frequenza del fotone per la costante di Planck per calcolare l'energia del fotone. Ad esempio, la frequenza dei fotoni corrispondenti alla radiazione ultravioletta (UV) è 7,810 ^ 14 Hz o 780 Thz; l'energia del fotone è (7.810 ^ 14 Hz) x (4,133566733 * 10 ^ -15 eV) = 3,23 eV. Notare che il prefisso "tera" (T) corrisponde alla magnitudine 10 ^ 12.
Passaggio 4
Moltiplicare l'energia in eV per il fattore 1,602176510 ^ -19 per ottenere il valore di calcolo in joule (J), se necessario. Ad esempio, l'energia di 3,23 eV convertita sarà pari a 5,1810 ^ -19 J.